Question

【題目】水鉆礦中除SiO2外，還有CoO、Fe2O3、CaO、MgO，從水鉆礦中提取鉆(Co)的預(yù)處理步驟如下：

(1)寫出步驟①中發(fā)生反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)方程式：_____________________；

(2)步驟①在一定濃度的稀硫酸中鉆的浸出率隨時(shí)間和溫度的變化如下圖所示，考慮生產(chǎn)成本及效率，最佳的浸出溫度是___________，最佳的浸出時(shí)間是____________；

(3)濾液A中大量存在______________種陽(yáng)離子；

(4)步驟②)除去的金屬離子主要是______________；

(5)步驟③中通過復(fù)分解反應(yīng)將Ca2+和Mg2+轉(zhuǎn)化成_______________(填化學(xué)式)沉淀被除去；

(6)濾液B中大量存在的金屬離子是Co2+和_____________(填化學(xué)符號(hào))。

Answer 1

【答案】 MgO+H2SO4===MgSO4+H2O 90℃ 12h 5 Fe3+ CaF2、MgF2 Na+

【解析】本題在從水鉆礦中提取鉆(Co)的預(yù)處理的情境下考查了金屬氧化物與酸的反應(yīng)，復(fù)分解反應(yīng)和在新情境中獲取信息的能力。

(1)步驟①中氧化鎂與硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式：MgO+H2SO4===MgSO4+H2O；

（2）根據(jù)圖示可知最佳的浸出溫度是90℃，最佳的浸出時(shí)間是12h，此時(shí)浸出率達(dá)40%；

(3) 水鉆礦中的CoO、Fe2O3、CaO、MgO與過量的硫酸反應(yīng)分別生成了硫酸鈷、硫酸鐵、硫酸鈣和硫酸鎂，濾液A中大量存在Co2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+、H+5種陽(yáng)離子；

(4)根據(jù)流程可知步驟③是除去Ca2+、Mg2+，Co2+離子在濾液B中，步驟②除去的金屬離子主要是Fe3+；

(5)步驟③中通過復(fù)分解反應(yīng)將Ca2+和Mg2+轉(zhuǎn)化成CaF2、MgF2沉淀被除去；

(6) 在步驟②③中加入的Na+在流程沒有被消耗。濾液B中大量存在的金屬離子是Co2+和Na+。