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有关钴和铁化合物的性质见下表: 化学式 溶度积(室温时)Ksp 沉淀完全时的pH...

有关钴和铁化合物的性质见下表:

化学式

溶度积(室温时)Ksp

沉淀完全时的pH

氯化钴晶体的性质

Co(OH) 2

5.9×10-15

9.4

CoCl2·6H2O呈红色,常温下稳定。110ºC~120ºC时脱水变成蓝色无水氯化钴

Fe(OH) 2

1.6×10-14

9.6

Fe(OH) 3

1.0×10-35

x

 

用含钴废料(含少量铁)可制备氯化钴:Co+2HCl=CoCl2+H2↑工艺流程如下:

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试回答:

(1)“净化除铁”中,写出加入CoCO3(难溶)调pH时反应的离子方程式

                                                                    

(2)滤液中(Fe3+)≤1.0×10-5mol/L时,可视为Fe3+沉淀完全。试计算室温下,Fe(OH) 3沉淀完全时,则x=         

(3)②步中用CoCO3调pH略大于x的原因是                             

(4)滤液中所含溶质有                                 

(5)为了防止CoCl2·6H2O脱水,“干燥”时宜采用的方法或操作是                          

 

(1)CoCO3+2H+=Co2++H2O+CO2↑ (2)4 (3)使Fe3+完全沉淀 (4)CoCl2 (5)减压或温度低于110℃或在HCl气流中加热(任写2点) 【解析】 试题分析:(1)“净化除铁”中,加入CoCO3(难溶),CoCO3属于碳酸盐,可与酸反应,CoCO3+2H+=Co2++H2O+CO2↑,通过此反应降低溶液的酸性,调溶液的pH,答案为:CoCO3+2H+=Co2++H2O+CO2↑; (2)滤液中(Fe3+)≤1.0×10-5mol·L-1时,可视为Fe3+沉淀完全,Ksp[Fe(OH)3 ]=1.0×10-35=c(Fe3+)×c3(OH-)=1.0×10-5mol·L-1×c3(OH-),所以c(OH-)=10-10mol·L-1,c(H+)=mol·L-1=10-4mol·L-1,PH=-lgc(H+)=-lg10-4=4;答案为:4; (3)根据(2)分析可知,为了使Fe3+完全沉淀,pH应略大于4,答案为:使Fe3+完全沉淀; (4)除去Fe3+,滤液中主要含有NaCl、CoCl2、以及极少量的HCl,答案为:CoCl2;NaCl; (5)因CoCl2·6H2O在110°C~120°C时脱水变成蓝色无水氯化钴,所以不能用高温烘干,为了防止CoCl2·6H2O脱水,“干燥”时宜采用的方法或操作是减压或温度低于110℃或在HCl气流中加热,答案为:减压或温度低于110℃;或在HCl气流中加热. 考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
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考点分析:
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D.P2>P1,正反应吸热,L是气体

 

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