草酸鈷可用于指示劑和催化劑的制備。用水鈷礦(主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取CoC2O4?2H2O的工藝流程如圖:
已知:①浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分陽離子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 |
Co(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH |
3.7 |
5.2 |
9.2 |
9.6 |
9.8 |
(1)酸浸時,為提高礦石的溶解速率可采取的措施為
將礦石粉碎
將礦石粉碎
、
適當升高溫度(或適當增大硫酸濃度、攪拌)
適當升高溫度(或適當增大硫酸濃度、攪拌)
(任寫兩條)。
(2)寫出浸出過程中Na
2SO
3與Co
2O
3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
。
(3)浸出液中加入NaClO
3的目的是
將Fe2+氧化成Fe3+
將Fe2+氧化成Fe3+
。加入Na
2CO
3溶液能調(diào)節(jié)溶液pH使浸出液中Fe
3+、Al
3+轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀,試結(jié)合平衡移動原理簡述其理由:
浸出液中存在水解平衡:Fe
3++3H
2O?Fe(OH)
3+3H
+,Al
3++3H
2O?Al(OH)
3+3H
+,加入的碳酸鈉(或
)與H
+反應(yīng),使c(H
+)降低,促進水解平衡向右移動,從而Fe
3+、Al
3+轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀
浸出液中存在水解平衡:Fe
3++3H
2O?Fe(OH)
3+3H
+,Al
3++3H
2O?Al(OH)
3+3H
+,加入的碳酸鈉(或
)與H
+反應(yīng),使c(H
+)降低,促進水解平衡向右移動,從而Fe
3+、Al
3+轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀
。
(4)濾液Ⅰ“除鈣、鎂”是將鈣、鎂離子轉(zhuǎn)化為MgF
2、CaF
2沉淀。已知K
sp(MgF
2)=7.35×10
-11、K
sp(CaF
2)=1.05×10
-10,當加入過量NaF后,所得濾液
=
0.7
0.7
。
(5)為測定制得樣品的純度,現(xiàn)稱取1.00g樣品,將其用適當試劑轉(zhuǎn)化,得到草酸銨[(NH
4)
2C
2O
4]溶液,再用過量稀硫酸酸化,用0.1000mol/LKMnO
4溶液滴定,達到滴定終點時,共用去KMnO
4溶液20.00mL。滴定終點時的現(xiàn)象是
當?shù)稳胱詈蟀氲胃咤i酸鉀溶液于錐形瓶時,溶液由無色變?yōu)闇\(紫)紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色
當?shù)稳胱詈蟀氲胃咤i酸鉀溶液于錐形瓶時,溶液由無色變?yōu)闇\(紫)紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色
。所得草酸鈷樣品中CoC
2O
4?2H
2O的純度為
91.5%
91.5%
(數(shù)據(jù)保留4位有效數(shù)字);若滴定過程按以下操作會造成測定結(jié)果偏高的是
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。
A.滴定管未用KMnO
4標準溶液潤洗
B.錐形瓶未用待測液潤洗
C.盛裝標準溶液的滴定管,滴定前仰視凹液面最低處,滴定后俯視讀數(shù)
D.盛裝標準溶液的滴定管,滴定前尖嘴有氣泡,滴定后氣泡消失
【答案】將礦石粉碎;適當升高溫度(或適當增大硫酸濃度、攪拌);Co
2O
3+
+4H
+═2Co
2++
+2H
2O;將Fe
2+氧化成Fe
3+;浸出液中存在水解平衡:Fe
3++3H
2O?Fe(OH)
3+3H
+,Al
3++3H
2O?Al(OH)
3+3H
+,加入的碳酸鈉(或
)與H
+反應(yīng),使c(H
+)降低,促進水解平衡向右移動,從而Fe
3+、Al
3+轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀;0.7;當?shù)稳胱詈蟀氲胃咤i酸鉀溶液于錐形瓶時,溶液由無色變?yōu)闇\(紫)紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色;91.5%;AD