Question

有關(guān)鈷和鐵化合物的性質(zhì)見(jiàn)下表：

化學(xué)式	溶度積（室溫時(shí)）Ksp	沉淀完全時(shí)的pH	氯化鈷晶體的性質(zhì)
Co(OH) 2	5.9×10-15	9.4	CoCl2·6H2O呈紅色，常溫下穩(wěn)定。110ºC～120ºC時(shí)脫水變成藍(lán)色無(wú)水氯化鈷
Fe(OH) 2	1.6×10-14	9.6
Fe(OH) 3	1.0×10-35	x

 

用含鈷廢料（含少量鐵）可制備氯化鈷：Co+2HCl=CoCl₂+H₂↑工藝流程如下：

試回答：

（1）“凈化除鐵”中，寫(xiě)出加入CoCO₃（難溶）調(diào)pH時(shí)反應(yīng)的離子方程式

                                                                    

（2）濾液中（Fe³⁺）≤1.0×10^-5mol/L時(shí)，可視為Fe³⁺沉淀完全。試計(jì)算室溫下，F(xiàn)e(OH) ₃沉淀完全時(shí)，則x=          。

（3）②步中用CoCO₃調(diào)pH略大于x的原因是                             。

（4）濾液中所含溶質(zhì)有                 ，                 。

（5）為了防止CoCl₂·6H₂O脫水，“干燥”時(shí)宜采用的方法或操作是             ，              。

 

Answer 1

【答案】

（1）CoCO₃+2H⁺=Co²⁺+H₂O+CO₂↑

（2）4

（3）使Fe³⁺完全沉淀

（4）CoCl₂

（5）減壓或溫度低于110℃或在HCl氣流中加熱（任寫(xiě)2點(diǎn)）

【解析】

試題分析：（1）“凈化除鐵”中，加入CoCO₃（難溶），CoCO₃屬于碳酸鹽，可與酸反應(yīng)，CoCO₃+2H^＋=Co^2＋+H₂O+CO₂↑，通過(guò)此反應(yīng)降低溶液的酸性，調(diào)溶液的pH，答案為：CoCO₃+2H^＋=Co^2＋+H₂O+CO₂↑；

（2）濾液中（Fe^3＋）≤1.0×10^-5mol·L^－1時(shí)，可視為Fe^3＋沉淀完全，K_sp[Fe(OH)₃ ]=1.0×10-³⁵=c（Fe^3＋）×c³（OH^－）=1.0×10^-5mol·L^-1×c³（OH^－），所以c（OH^－）=10^-10mol·L^-1，c（H^＋）=mol·L^-1=10^-4mol·L^-1，PH=-lgc（H^＋）=-lg10^-4=4；答案為：4；

（3）根據(jù)（2）分析可知，為了使Fe^3＋完全沉淀，pH應(yīng)略大于4，答案為：使Fe^3＋完全沉淀；

（4）除去Fe^3＋，濾液中主要含有NaCl、CoCl₂、以及極少量的HCl，答案為：CoCl₂；NaCl；

（5）因CoCl₂·6H₂O在110°C～120°C時(shí)脫水變成藍(lán)色無(wú)水氯化鈷，所以不能用高溫烘干，為了防止CoCl₂·6H₂O脫水，“干燥”時(shí)宜采用的方法或操作是減壓或溫度低于110℃或在HCl氣流中加熱，答案為：減壓或溫度低于110℃；或在HCl氣流中加熱．

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用