Question

【題目】以含鈷廢催化劑(主要成分為Co、Fe、SiO2)為原料制取復合氧化鈷的流程如下：

（1）用H2SO4溶解后過濾，得到的濾渣是____(填化學式)。將濾渣洗滌2～3次，再將洗液與濾液合并的目的是____。

（2）在加熱攪拌條件下加入NaClO3，將Fe2+氧化成Fe3+，反應的離子方程式是____。

（3）已知：鐵氰化鉀的化學式為K3[Fe(CN)6]；亞鐵氰化鉀的化學式為K4[Fe(CN)6]。

3Fe2++2[Fe(CN)6]3 =Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍色沉淀)

4Fe3++3[Fe(CN)6]4 =Fe4[Fe(CN)6]3↓(藍色沉淀)

確定Fe2+是否氧化完全的方法是____。(僅供選擇的試劑：鐵氰化鉀溶液、亞鐵氰化鉀溶液、鐵粉、KSCN溶液)

（4）向氧化后的溶液中加入適量的Na2CO3調節酸度，使之生成黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，寫出該反應的離子方程式：____。

（5）已知CoCl2的溶解度曲線如圖所示。向堿式碳酸鈷沉淀中加入足量稀鹽酸邊加熱邊攪拌至完全溶解后，需趁熱過濾的原因是____。

Answer 1

【答案】SiO2 提高鈷元素的利用率(或其他合理答案) 6Fe2++6H++ClO3- 6Fe3++Cl-+3H2O 取少許氧化后的溶液于試管中滴加幾滴鐵氰化鉀溶液，若無藍色沉淀生成，則說明Fe2+已全部被氧化 6Fe3++4SO42-+6H2O+2Na++6CO32- =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑ 防止因溫度降低，CoCl2晶體析出

【解析】

（1）含鈷廢催化劑中含有的Fe、Co均可溶于硫酸，而SiO2不溶，洗滌濾渣的洗滌液中含有鈷的化合物；

（2）在加熱攪拌條件下加入NaClO3，將Fe2+氧化成Fe3+，ClO3-被還原為Cl-；

（3）欲判斷Fe2+是否氧化完全，需要驗證溶液中有無Fe2+即可；

（4）氧化后的溶液中，含有Fe3+,加入Na2CO3后，生成[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀和CO2氣體；

（5）由CoCl2的溶解度曲線可以知道，隨溫度的升高，CoCl2的溶解度增大，所以趁熱過濾，防止溫度降低CoCl2晶體析出；

（1）含鈷廢催化劑中含有的Fe、Co均可溶于硫酸，而SiO2不溶，所以濾渣的是SiO2 ，洗滌濾渣的洗滌液中含有鈷的化合物，為了提高鈷元素的利用率，將洗液與濾液合并；

本題答案為：SiO2 ，提高鈷元素的利用率；

（2）在加熱攪拌條件下加入NaClO3，將Fe2+氧化成Fe3+，反應的離子方程式是：6Fe2++6H++ClO3- 6Fe3++Cl-+3H2O；

本題答案為：6Fe2++6H++ClO3- 6Fe3++Cl-+3H2O；

（3）依據所給信息，Fe2+和[Fe(CN)6]3反應，生成藍色Fe3[Fe(CN)6]2沉淀，故確定Fe2+是否氧化完全的方法是：取少許氧化后的溶液于試管中滴加幾滴鐵氰化鉀溶液，若無藍色沉淀生成，則說明Fe2+已全部被氧化；

本題答案為：取少許氧化后的溶液于試管中滴加幾滴鐵氰化鉀溶液，若無藍色沉淀生成，則說明Fe2+已全部被氧化；

（4）氧化后的溶液中，含有Fe3+,加入Na2CO3后，生成[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀和CO2氣體，離子方程式為：6Fe3++4SO42-+6H2O+2Na++6CO32- =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑；

本題答案為：6Fe3++4SO42-+6H2O+2Na++6CO32- =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑；

（5）由CoCl2的溶解度曲線可知，隨溫度的升高，CoCl2的溶解度增大，所以趁熱過濾，防止溫度降低CoCl2晶體析出；

本題答案為：防止因溫度降低，CoCl2晶體析出。