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鈷(Co)及其化合物在工業(yè)上有廣泛應(yīng)用。為從某工業(yè)廢料中回收鈷,某學(xué)生設(shè)計(jì)流程如下(廢料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物質(zhì))。

已知:①物質(zhì)溶解性:LiF難溶于水,Li2CO3微溶于水;
②部分金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH見(jiàn)下表。
Fe3+ Co2+ Co3+ Al3+
pH(開(kāi)始沉淀) 1.9 7.15 -0.23 3.4
pH(完全沉淀) 3.2 9.15 1.09 4.7
請(qǐng)回答:
(1)步驟Ⅰ中得到含鋁溶液的反應(yīng)的離子方程式是
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2
。
(2)寫(xiě)出步驟Ⅱ中Co2O3與鹽酸反應(yīng)生成Cl2的離子方程式:
Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O
Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O
。
(3)步驟Ⅲ中Na2CO3溶液的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH,應(yīng)使溶液的pH不超過(guò)
7.15
7.15
;廢渣中的主要成分除了LiF外,還有
Fe(OH)3
Fe(OH)3
。
(4)NaF與溶液中的Li+形成LiF沉淀,此反應(yīng)對(duì)步驟Ⅳ所起的作用是
降低濾液中Li+濃度,避免步驟Ⅳ中產(chǎn)生Li2CO3沉淀
降低濾液中Li+濃度,避免步驟Ⅳ中產(chǎn)生Li2CO3沉淀

(5)在空氣中加熱5.49g草酸鈷晶體(CoC2O4?2H2O)樣品,受熱過(guò)程中不同溫度范圍內(nèi)分別得到一種固體物質(zhì),其質(zhì)量如表。
溫度范圍/℃ 固體質(zhì)量/g
150~210 4.41
290~320 2.41
890~920 2.25
①加熱到210℃時(shí),固體質(zhì)量減輕的原因是
失去結(jié)晶水
失去結(jié)晶水
。
②經(jīng)測(cè)定,加熱到210~290℃過(guò)程中的生成物只有CO2和鈷的氧化物,此過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
3CoC2O4+2O2
210
-
290
Co3O4+6CO2
3CoC2O4+2O2
210
-
290
Co3O4+6CO2
。[已知M(CoC2O4?2H2O)=183g/mol]。

【答案】2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O;7.15;Fe(OH)3;降低濾液中Li+濃度,避免步驟Ⅳ中產(chǎn)生Li2CO3沉淀;失去結(jié)晶水;3CoC2O4+2O2
210
-
290
Co3O4+6CO2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:65引用:3難度:0.7
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    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     
    。
    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    (3)“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
     
    。
    (4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     

    (5)ag燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵bg。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:30引用:1難度:0.5
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    (1)焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是
     

    (2)若在空氣中“酸浸”時(shí)間過(guò)長(zhǎng),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(kāi)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(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (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:0.1
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