Question

有關鈷和鐵化合物的性質見下表：

化學式	溶度積（室溫時）Ksp	沉淀完全時的pH	氯化鈷晶體的性質
Co(OH) 2	5.9×10-15	9.4	CoCl2·6H2O呈紅色，常溫下穩定。110ºC～120ºC時脫水變成藍色無水氯化鈷
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，寫出加入CoCO₃（難溶）調pH時反應的離子方程式

                                                                    

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

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

（4）濾液中所含溶質有                 ，                 。

（5）為了防止CoCl₂·6H₂O脫水，“干燥”時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2點）

【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，CoCO₃+2H^＋=Co^2＋+H₂O+CO₂↑，通過此反應降低溶液的酸性，調溶液的pH，答案為：CoCO₃+2H^＋=Co^2＋+H₂O+CO₂↑；

（2）濾液中（Fe^3＋）≤1.0×10^-5mol·L^－1時，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（2）分析可知，為了使Fe^3＋完全沉淀，pH應略大于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時脫水變成藍色無水氯化鈷，所以不能用高溫烘干，為了防止CoCl₂·6H₂O脫水，“干燥”時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：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用