我國(guó)科學(xué)家用粗氫氧化高鈷[Co(OH)3]制備硫酸鈷晶體(CoSO4?7H2O),其工藝流程如圖。
已知:?。€原浸出液中的陽離子有:Co2+、H+、Fe2+和Ca2+等。
ⅱ.部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下(25℃):
物質(zhì) |
Ksp |
CaF2 |
4.0×10-11 |
Fe(OH)3 |
2.8×10-39 |
ⅲ.CoSO
4?7H
2O溶解度隨溫度升高而明顯增大。
(1)氫氧化高鈷溶于硫酸的化學(xué)方程式是
2Co(OH)3+3H2SO4=Co2(SO4)3+6H2O
2Co(OH)3+3H2SO4=Co2(SO4)3+6H2O
。
(2)浸出Co
2+時(shí),理論上氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為
1:1
1:1
。
(3)寫出“氧化沉鐵”的離子方程式
6Fe
2++
+15H
2O=6Fe(OH)
3↓+Cl
-+12H
+6Fe
2++
+15H
2O=6Fe(OH)
3↓+Cl
-+12H
+;25℃時(shí),濁液中鐵離子濃度為
2.8×10-9
2.8×10-9
mol/L(此時(shí)pH為4)。
(4)結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋“氟化沉鈣”步驟加入過量NaF的原因
加入NaF后,發(fā)生反應(yīng)Ca2+(aq)+2F-(aq)?CaF2(s),增大c(F-),有利于平衡正向移動(dòng),從而使Ca2+沉淀更充分
加入NaF后,發(fā)生反應(yīng)Ca2+(aq)+2F-(aq)?CaF2(s),增大c(F-),有利于平衡正向移動(dòng),從而使Ca2+沉淀更充分
。
(5)P507萃取后,經(jīng)反萃取得到硫酸鈷溶液,將硫酸鈷溶液經(jīng)
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥
操作,得到硫酸鈷晶體。
(6)用滴定法測(cè)定硫酸鈷晶體中的鈷含量,其原理和操作如下:在溶液中,用鐵氰化鉀將Co(Ⅱ)氧化為Co(Ⅲ),過量的鐵氰化鉀以Co(Ⅱ)標(biāo)準(zhǔn)液返滴定。反應(yīng)的方程式為:Co
2++[Fe(CN)
6]
3-=Co
3++[Fe(CN)
6]
4-。
已知:鐵氰化鉀標(biāo)準(zhǔn)液濃度為cmol/L,Co(Ⅱ)標(biāo)準(zhǔn)液質(zhì)量濃度為ρg/L。
取mg硫酸鈷晶體,加水配成200mL溶液,取20mL待測(cè)液進(jìn)行滴定,消耗V
1mL鐵氰化鉀標(biāo)準(zhǔn)液、V
2mLCo(Ⅱ)標(biāo)準(zhǔn)液。
計(jì)算樣品中鈷含量ω=
(以鈷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω計(jì))。