Question

（15分）CoCl₂·6H₂O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl₂·6H₂O的一种新工艺流程如图：

已知：

① 钴与盐酸反应的化学方程式为：Co＋2HCl→CoCl₂＋H₂↑

② CoCl₂·6H₂O熔点86℃，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110 ~120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。

③ 部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Co(OH)2	Al(OH)3
开始沉淀	2.3	7.5	7.6	3.4
完全沉淀	4.1	9.7	9.2	5.2

（1）在上述工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点为_______________________。

（2）加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是________________________。

（3）操作Ⅰ包含3个实验基本操作，它们依次是____________________和过滤。

（4）制得的CoCl₂·6H₂O在烘干时需减压烘干的原因是_____________________。

（5）为测定产品中CoCl₂·6H₂O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO₃溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl₂·6H₂O的质量分数大于100％，其原因可能是____________            ___。

（6）在实验室，为了从上述产品中获得纯净的CoCl₂·6H₂O，通常先将产品溶解在乙醚中，除去不溶性杂质后，再进行                    _操作。

Answer

（1）减少有毒气体的排放，防止大气污染；防止产品中混有硝酸盐（2分）。

（2）5.2～7.6（3分）；（3）蒸发浓缩、冷却结晶（2分）

（4）降低烘干温度，防止产品分解（2分）

（5）样品中含有NaCl杂质；烘干时失去了部分结晶水（3分） （6）蒸馏（3分）

【解析】

试题分析：（1）硝酸和金属反应生成氮的氧化物，氮的氧化物对环境有危害，同时实验制备CoCl2·6H2O，加入硝酸将会引入NO3－，产物不纯净；

（2）加入碳酸钠，调节pH，除去杂质，根据阳离子氢氧化物形式沉淀时溶液的pH，因此a的范围是5.2～7.6；

（3）因为得到物质含有结晶水，因此采用蒸发结晶、冷却结晶、过滤；

（4）根据信息，加热到110～120℃，失去结晶水变为有毒的无水氯化钴，因此采用减压烘干；

（5）因为在流程中加入碳酸钠，后加入盐酸，反应后溶液中有NaCl，NaCl和硝酸银反应生成AgCl，因此计算出的产品质量偏大，氯化钴的晶体加热过程中失去水，使样品质量减少，因此计算结果偏大；（6）在实验室，为了从上述产品中获得纯净的CoCl2·6H2O，通常先将产品溶解在乙醚中，除去不溶性杂质后，再进行过滤；蒸馏操作。

考点：考查化学工艺流程、物质的除杂和提纯等知识。