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三氯化六氨合鈷[Co(NH36]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(NH36]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(NH36]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
3d7
3d7
。
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
4.7~7.4
4.7~7.4
。
(2)制備[Co(NH36]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
+
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
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(NH36]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(NH36]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(NH36]3+的離子方程式為
2[Co(NH36]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH36]3++2NH3↑+2H2O
2[Co(NH36]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH36]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(NH36]Cl3晶體。該過程中加入濃鹽酸的目的是
增大c(Cl-),降低[Co(NH36]Cl3在水中的溶解度,有利于其結(jié)晶析出
增大c(Cl-),降低[Co(NH36]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+S2
O
2
-
3
→I-+S4
O
2
-
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)。

【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
NH
+
4
;氨水;[Co(NH36]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(NH36]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH36]3++2NH3↑+2H2O;增大c(Cl-),降低[Co(NH36]Cl3在水中的溶解度,有利于其結(jié)晶析出;14.16%
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:69引用:2難度:0.4
相似題
  • 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
     
    (用離子方程式表示).
    (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
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗
    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
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
  • 2.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、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

    (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
     
    (用離子方程式表示).
    (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
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    ;當(dāng)pH=5時,溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (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
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
  • 3.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、CaO、MgO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
     
    (用離子方程式表示).
    (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
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,常溫下,當(dāng)pH=5時,溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (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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