Question

草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料（主要成分为Co₂O₃，含少量Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO、MgO、碳及有机物等）制取CoC₂O₄的工艺流程如下：_：

（1）“550℃焙烧”的目的是______________________；

（2）“浸出液”的主要成分是_____________________；

（3）“钴浸出”过程中Co³⁺转化为Co²⁺，反应的离子方程式为_____________________；

（4） “净化除杂1”过程中，先在40 ~ 50℃加入H₂O₂，其作用是___________________________(用离子方程式表示）；再升温至80 ~ 85℃，加入Na₂CO₃溶液，调pH至4.5，“滤渣1”主要成分的是

_____________________。

（5）“净化除杂2”可将钙、镁离子转化为沉淀过滤除去，若所得滤液中c(Ca²⁺)=1.0×l0^-5mol /L，则滤液中 c(Mg²⁺)为________________    [已知K_sp(MgF₂) =7.35×10^-11、K_sp(CaF₂) =1.05×10^-10]。

（6）为测定制得样品的纯度，现称取1.00 g样品，将其用适当试剂转化，得到草酸铵[(NH₄)₂C₂O₄]溶液，再用过量稀硫酸酸化，用0. 1000 mol/L KMnO₄溶液滴定，达到滴定终点时，共用去KMnO₄溶液26.00 mL,则草酸钴样品的纯度为__________________。

Answer

除去碳和有机物 NaAlO2（答“NaAlO2和NaOH”也可得分） 2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+ 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O Fe(OH) 3 7.0×10-6mol/L（不带单位扣一分） 95.55%

【解析】(1)含钴废料中的碳及有机物在550℃焙烧时可以生成二氧化碳等被除去，故答案为：除去碳和有机物；

(2)含钴废料中的Al2O3能够被氢氧化钠溶解，因此浸出液中主要含有偏铝酸钠，故答案为：NaAlO2；

(3)“钴浸出”过程中Co3+可以被亚硫酸钠还原为Co2+，反应的离子方程式为2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+，故答案为：2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+；

(4)在钴浸出过程中铁离子被亚硫酸钠含有为亚铁离子，在“净化除杂1”过程中，先在40 ~ 50℃加入H2O2，可以将亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O ；再升温至80 ~ 85℃，加入Na2CO3溶液，调pH至4.5，式铁离子沉淀为氢氧化铁，故答案为：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；Fe(OH) 3；

(5)根据Ksp(CaF2) =1.05×10-10，若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×l0-5mol /L，则c(F-)== mol /L，则c(Mg2+)===7.0×10-6mol/L，故答案为：7.0×10-6mol/L；

(6)设草酸钴的质量为x，根据方程式：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，草酸根守恒可得：

5CoC2O4~5(NH4)2C2O4~5H2C2O4~2MnO4-

5×147g                          2mol

   x                              0.026L×0.1000mol/L

= ，解得x=0.9555g，样品纯度=×100%= 95.55%，故答案为：95.55%。

点睛：本题考查物质分离和提纯，为高频考点，涉及溶度积常数计算、沉淀与pH的关系、盐类水解、氧化还原反应等知识点，明确实验原理是解本题关键。本题的难点是溶度积常数的计算和纯度的计算，要能够书写滴定反应方程式。