利用水鈷礦(主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多種化工試劑,以下為草酸鈷晶體和氯化鈷晶體的制備流程,回答下列問題:
已知:①浸出液中含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等;②沉淀I中只含有兩種沉淀;③流程中部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Co(OH)2 |
Al(OH)3 |
Mn(OH)2 |
開始沉淀 |
2.7 |
7.6 |
7.6 |
4.0 |
7.7 |
完全沉淀 |
3.7 |
9.6 |
9.2 |
5.2 |
9.8 |
(1)浸出過程中Co
2O
3發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為
。
(2)NaClO
3在浸出液中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為
+6Fe
2++6H
+=Cl
-+6Fe
3++3H
2O
+6Fe
2++6H
+=Cl
-+6Fe
3++3H
2O
。
(3)加入Na
2CO
3調(diào)PH至5.2,目的是
使Fe3+和Al3+沉淀完全
使Fe3+和Al3+沉淀完全
;萃取劑層含錳元素,則沉淀II的主要成分為
CaF2和MgF2
CaF2和MgF2
。
(4)操作I包括:將水層加入濃鹽酸調(diào)整pH為2-3,
蒸發(fā)濃縮
蒸發(fā)濃縮
、
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
、過濾、洗滌、減壓烘干等過程。
(5)為測定粗產(chǎn)品中CoCl
2?6H
2O含量,稱取一定質(zhì)量的粗產(chǎn)品溶于水,加入足量硝酸酸化的硝酸銀溶液,過濾、洗滌、干燥,測沉淀質(zhì)量。通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)品中CoCl
2?6H
2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%,其原因可能是
產(chǎn)品中結(jié)晶水含量低;產(chǎn)品中混有氯化鈉雜質(zhì)
產(chǎn)品中結(jié)晶水含量低;產(chǎn)品中混有氯化鈉雜質(zhì)
(回答一條原因即可)。