三氯化六氨合鈷[Co(NH3)6]Cl3是一種重要的化工原料。利用含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取[Co(NH3)6]Cl3的工藝流程如圖所示:
已知:①“酸浸”過濾后的濾液中含有Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等。
②Ksp[Co(OH)2]=1×10-14.2 Ksp[Co(OH)3]=1×10-43.7
Ksp[Fe(OH)3]=1×10-37.4 Ksp[Al(OH)3]=1×10-32.9
已知:溶液中金屬離子物質(zhì)的量濃度低于1.0×l0-5mol/L時,可認(rèn)為沉淀完全。
③[Co(NH3)6]2+具有較強還原性。
回答下列問題:
(1)制備CoCl2。
①Co2+的價電子排布式為 3d73d7。
②“除雜”過程中加Na2CO3調(diào)節(jié)pH后會生成兩種沉淀,同時得到含c(Co2+)=0.1mol?L-1的濾液,調(diào)節(jié)pH的范圍為 4.7~7.44.7~7.4。
(2)制備[Co(NH3)6]3+。
①“混合”過程中需先將NH4Cl,CoCl2溶液混合,然后再加入活性炭,NH4Cl的作用是 NH4Cl會抑制NH3?H2O的電離,防止生成Co(OH)2沉淀;參與反應(yīng)提供NH+4NH4Cl會抑制NH3?H2O的電離,防止生成Co(OH)2沉淀;參與反應(yīng)提供NH+4。
②“氧化”過程應(yīng)先加入 氨水氨水(選填“氨水”或“雙氧水”),原因是 [Co(NH3)6]2+具有較強還原性,易被氧化;先加H2O2將Co2+氧化為Co3+,后加氨水,會生成Co(OH)3,不利于產(chǎn)品的生成,故先加入氨水再加入H2O2[Co(NH3)6]2+具有較強還原性,易被氧化;先加H2O2將Co2+氧化為Co3+,后加氨水,會生成Co(OH)3,不利于產(chǎn)品的生成,故先加入氨水再加入H2O2。
③生成[Co(NH3)6]3+的離子方程式為 2[Co(NH3)6]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH3)6]3++2NH3↑+2H2O2[Co(NH3)6]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH3)6]3++2NH3↑+2H2O。
(3)分離提純。將反應(yīng)后的混合物趁熱過濾,待濾液冷卻后加入適量濃鹽酸,過濾、洗滌、干燥,得到[Co(NH3)6]Cl3晶體。該過程中加入濃鹽酸的目的是 增大c(Cl-),降低[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度,有利于其結(jié)晶析出增大c(Cl-),降低[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度,有利于其結(jié)晶析出。
(4)含量測定。通過碘量法可測定產(chǎn)品中的鈷元素的含量。稱取0.10g產(chǎn)品加入稍過量的NaOH溶液并加熱,將Co完全轉(zhuǎn)化為難溶的Co(OH)3,過濾洗滌后將濾渣完全溶于鹽酸中,向所得的溶液中加入過量的KI和2~3滴淀粉溶液,再用0.010mol?-1L的Na2S2O3溶液滴定(反應(yīng)原理:Co3++I-→Co2++I2、I2+S2O2-3→I-+S4O2-6),達(dá)到滴定終點時消耗Na2S2O3溶液24.00ml,則產(chǎn)品中鈷元素的含量 14.16%14.16%(寫出解題過程)。
NH
+
4
NH
+
4
O
2
-
3
O
2
-
6
【考點】制備實驗方案的設(shè)計.
【答案】3d7;4.7~7.4;NH4Cl會抑制NH3?H2O的電離,防止生成Co(OH)2沉淀;參與反應(yīng)提供;氨水;[Co(NH3)6]2+具有較強還原性,易被氧化;先加H2O2將Co2+氧化為Co3+,后加氨水,會生成Co(OH)3,不利于產(chǎn)品的生成,故先加入氨水再加入H2O2;2[Co(NH3)6]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH3)6]3++2NH3↑+2H2O;增大c(Cl-),降低[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度,有利于其結(jié)晶析出;14.16%
NH
+
4
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:69引用:2難度:0.4
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1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:
(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(5)煅燒A的反應(yīng)方程式是
(6)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5 -
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(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
(5)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5 -
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(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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