Question

【題目】CoCl26H2O是一種飼料營養(yǎng)強化劑．一種利用水鈷礦（主要成分為Co2O3、Co（OH）3 ， 還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等）制取CoCl26H2O的工藝流程如圖1：
已知：①浸出液中含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；
②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見表：（金屬離子濃度為：0.01mol/L）

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Co（OH）2	Al（OH）3	Mn（OH）2
開始沉淀	2.7	7.6	7.6	4.0	7.7
完全沉淀	3.7	9.6	9.2	5.2	9.8

③CoCl26H2O熔點為86℃，加熱至110～120℃時，失去結晶水生成無水氯化鈷．
（1）寫出浸出過程中Co2O3發(fā)生反應的離子方程式 ．
（2）寫出NaClO3發(fā)生反應的主要離子方程式；若不慎向“浸出液”中加過量NaClO3時，可能會生成有毒氣體，寫出生成該有毒氣體的離子方程式 ．
（3）“加Na2CO3調pH至a”，過濾所得到的兩種沉淀的化學式為 ．
（4）制得的CoCl26H2O在烘干時需減壓烘干的原因是 ．
（5）萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關系如圖2．向“濾液”中加入萃取劑的目的是；其使用的最佳pH范圍是 ． A．2.0～2.5 B．3.0～3.5 C．4.0～4.5 D．5.0～5.5
（6）為測定粗產品中CoCl26H2O含量，稱取一定質量的粗產品溶于水，加入足量AgNO3溶液，過濾、洗滌，將沉淀烘干后稱其質量．通過計算發(fā)現粗產品中CoCl26H2O的質量分數大于100%，其原因可能是 ． （答一條即可）

Answer 1

【答案】
（1）Co2O3+SO32﹣+4H+=2Co2++SO42﹣+2H2O
（2）ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O； ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O
（3）Fe（OH）3、Al（OH）3
（4）降低烘干溫度,防止產品分解
（5）除去溶液中的Mn2+； B
（6）粗產品含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結晶水
【解析】解：含鈷廢料中加入鹽酸、Na2SO3，可得CoCl2、AlCl3、FeCl2，加入NaClO3，發(fā)生氧化還原反應可得到FeCl3，然后加入Na2CO3調pH至5.2，可得到Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀，過濾后所得濾液主要含有CoCl2，為得到CoCl26H2O晶體，應控制溫度在86℃以下，加熱時要防止溫度過高而失去結晶水，可減壓烘干．（1）酸性條件下，Co2O3和SO32﹣發(fā)生氧化還原反應生成Co2+、SO42﹣，反應離子方程式為：Co2O3+SO32﹣+4H+=2Co2++SO42﹣+2H2O，

所以答案是：Co2O3+SO32﹣+4H+=2Co2++SO42﹣+2H2O；（2）酸性條件下，氯酸根離子能氧化亞鐵離子生成鐵離子，自身被還原生成氯離子，反應離子方程式為：ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O，酸性條件下ClO3﹣和Cl﹣發(fā)生氧化還原反應生成Cl2，反應離子方程式為：ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O，

所以答案是：ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O；ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O；（3）“加Na2CO3調pH至a”，目的是除去鐵離子、鋁離子，將鐵離子、鋁離子轉化為Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀，過濾除去，

所以答案是：Fe（OH）3、Al（OH）3；（4）CoCl26H2O熔點為86℃，加熱至110～120℃時，失去結晶水生成無水氯化鈷，減壓烘干目的是：降低烘干溫度，防止產品分解

所以答案是：降低烘干溫度，防止產品分解；（5）根據流程圖可知，此時溶液中存在Mn2+、Co2+金屬離子，由萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關系可知，調節(jié)溶液PH在3.0～3.5之間，可使Mn2+完全沉淀，并防止Co2+轉化為Co（OH）2沉淀，

所以答案是：除去溶液中的Mn2+；B； （6）造成產品中CoCl26H2O的質量分數大于100%的原因可能是：粗產品含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結晶水，導致相同質量的固體中氯離子含量變大，

所以答案是：粗產品含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結晶水．