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．110°C～120°C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

CoCO₃+2H⁺=Co²⁺+H₂O+CO₂↑

（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=

4

．
（3）②步中用CoCO₃調(diào)pH略大于x的原因是

使Fe³⁺完全沉淀

．
（4）濾液中所含溶質(zhì)有

CoCl₂

，

NaCl

．
（5）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

．

Answer 1

分析：（1）碳酸鹽在酸性溶液中可溶；
（2）根據(jù)K_sp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）×c³（OH^-），pH=-lgc（H⁺）進(jìn)行計(jì)算；
（3）通過(guò)（2）分析可知，pH＞4Fe（OH）₃沉淀完全；
（4）當(dāng)除盡Fe³⁺后，濾液中所含溶質(zhì)有NaCl、CoCl₂；
（5）根據(jù)CoCl₂?6H₂O呈紅色，常溫下穩(wěn)定．110°C～120°C時(shí)脫水變成藍(lán)色無(wú)水氯化鈷進(jìn)行解答．

解答：解：（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⁺=Co²⁺+H₂O+CO₂↑，通過(guò)此反應(yīng)降低溶液的酸性，調(diào)溶液的pH，
故答案為：CoCO₃+2H⁺=Co²⁺+H₂O+CO₂↑；
（2）濾液中（Fe³⁺）≤1.0×10^-5mol/L時(shí)，可視為Fe³⁺沉淀完全，K_sp[Fe（OH）₃]=1.0×10^-35=c（Fe³⁺）×c³（OH^-）=1.0×10^-5mol?L^-1×c³（OH^-），所以c（OH^-）=10^-10mol?L^-1，c（H⁺）=

10-14

10-10

mol?L^-1=10^-4mol?L^-1，PH=-lgc（H⁺）=-lg10^-4=4；
故答案為：4；
（3）根據(jù)（2）分析可知，為了使Fe³⁺完全沉淀，pH應(yīng)略大于4，故答案為：使Fe³⁺完全沉淀；
（4）除去Fe³⁺，濾液中主要含有NaCl、CoCl₂、以及極少量的HCl，故答案為：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，故答案為：減壓或溫度低于110℃；或在HCl氣流中加熱．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了制備氯化鈷的工藝流程，掌握它們的反應(yīng)原理是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．