鈷在現(xiàn)代有著廣泛應用,如草酸鈷可作指示劑與催化劑,氯化鈷是一種飼料營養(yǎng)強化劑。利用水鈷礦(主要成分為:Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO2、MgO、CaO、SiO2等)可以制取草酸鈷晶體和氯化鈷晶體,依據(jù)如圖制備流程回答下列問題:
已知:①氧化性:Co3+>
②沉淀Ⅰ、沉淀Ⅱ中都只含有兩種沉淀.
③以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Co(OH)2 |
開始沉淀 |
2.7 |
4.0 |
7.6 |
7.7 |
9.6 |
7.5 |
完全沉淀 |
3.7 |
5.2 |
9.6 |
9.8 |
11.1 |
9.2 |
(1)通過增大接觸面積的形式可以加快水鈷礦“浸出”速率,可采取的措施是將水鈷礦粉碎和
攪拌反應物
攪拌反應物
,浸出過程中加入Na
2SO
3的作用是
將Co2O3、Fe2O3、MnO2還原,防止Co2O3與鹽酸反應生成氯氣
將Co2O3、Fe2O3、MnO2還原,防止Co2O3與鹽酸反應生成氯氣
。
(2)加入NaClO
3的作用是為了氧化Fe
2+,反應的離子方程式是
+6Fe
2++6H
+=6Fe
3++Cl
-+3H
2O
+6Fe
2++6H
+=6Fe
3++Cl
-+3H
2O
,后續(xù)加入Na
2CO
3調pH,其值不能超過
7.5
7.5
。
(3)NaF溶液可將鈣、鎂離子轉化為沉淀過濾除去,若所得濾液中c(Ca
2+)=1.0×10
-5mol/L,則:c(Mg
2+)=
mol/L。[已知K
sp(CaF
2)=a×10
-10,K
sp(MgF
2)=b×10
-11,]
(4)加入萃取劑的目的是
除去Mn2+
除去Mn2+
。
(5)操作Ⅰ包括:向水層加入濃鹽酸調整pH為2~3,
蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶
蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶
,過濾、洗滌、減壓烘干等過程。
(6)為測定獲得草酸鈷晶體(CoC
2O
4?2H
2O)的純度,現(xiàn)稱取mg樣品,將其用適當試劑轉化為草酸銨[(NH
4)
2C
2O
4]溶液,再用過量稀硫酸酸化,用cmol/L高錳酸鉀溶液滴定,達到滴定終點時,共用去高錳酸鉀溶液VmL,該產品的純度為
;某興趣小組測得產品中CoC
2O
4?2H
2O的含量為100.6%。若滴定時實驗操作無誤,造成該結果可能的原因是
CoC2O4?2H2O部分或完全失去結晶水
CoC2O4?2H2O部分或完全失去結晶水
。