利用一种钴矿石(主要成分为 Co2O3,含少量 SiO2及铁、铝、锰、镁、钙等金属元素的氧化物)制取CoC2O4∙2H2O 晶体的工艺流程如下:
已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液 pH 如表
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的 pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)溶浸过程中 Co2O3 发生反应的离子方程式为_____。
(2)氧化除杂过程中加入 Na2CO3 的主要目的是__________,若不加入 NaClO3,其后果是_____。
(3)滤渣 3 的成分是____________,滤液中加入萃取剂的目的是除去_________元素(填元素符号)。
(4)萃取余液中加入草酸铵后,获取 CoC2O4·2H2O 晶体的操作是___________。
(5)含钴化合物 LiCoO2是废旧锂电池的正极材料,可与双氧水、稀 H2SO4 混合加热得到 CoSO4回收利用,该过程发生反应的化学方程式是____________。
(6)已知某温度下 Ksp(MgF2)=7.35×10-11,Ksp(CaF2)=1.05×10-10,当加入过量NaF溶液后,所得滤液中c(Ca2+)/c(Mg2+) =___________。
高三化学工业流程中等难度题
利用一种钴矿石(主要成分为 Co2O3,含少量 SiO2及铁、铝、锰、镁、钙等金属元素的氧化物)制取CoC2O4∙2H2O 晶体的工艺流程如下:
已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液 pH 如表
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的 pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)溶浸过程中 Co2O3 发生反应的离子方程式为_____。
(2)氧化除杂过程中加入 Na2CO3 的主要目的是__________,若不加入 NaClO3,其后果是_____。
(3)滤渣 3 的成分是____________,滤液中加入萃取剂的目的是除去_________元素(填元素符号)。
(4)萃取余液中加入草酸铵后,获取 CoC2O4·2H2O 晶体的操作是___________。
(5)含钴化合物 LiCoO2是废旧锂电池的正极材料,可与双氧水、稀 H2SO4 混合加热得到 CoSO4回收利用,该过程发生反应的化学方程式是____________。
(6)已知某温度下 Ksp(MgF2)=7.35×10-11,Ksp(CaF2)=1.05×10-10,当加入过量NaF溶液后,所得滤液中c(Ca2+)/c(Mg2+) =___________。
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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Ksp(MgF2) =7.35×10-11、Ksp(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__________________。
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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”的目的是除去__________________________________;
(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Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(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__________________________________。
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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Ksp(MgF2) =7.35×10-11、Ksp(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__________________。
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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的工艺流程如图:
(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+,该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,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×l0-6mol/L,则滤液中 c(Mg2+)为__________________。[已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10]
(6)为测定制得样品的纯度,现称取1.000g样品,将其用适当试剂转化,得到草酸铵溶液,再用过量稀硫酸酸化,用0.1000mol/L KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时,共用去KMnO4溶液24.00mL,则草酸钴样品的纯度为___________。
(7)取一定质量的CoC2O4·2H2O分解后的钴氧化物(Co的化合价为+2、+3),用480ml 5mol/L 盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比为___________。
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(2017·武汉市高中毕业生五月模拟考试)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Ksp(MgF2) =7.35×10−11、Ksp(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__________________。
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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的工艺流程如图
(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Ksp(MgF2)=7.35×10−11、Ksp(CaF2)=1.05×10−10.]
(6)为测定制得样品的纯度,现称取1.00g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0.1000mol/LKMnO4溶液滴定,达到滴定终点时,共用去KMnO4溶液26.00mL,则草酸钴样品的纯度为___.(保留两位小数)
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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Ni、Fe、Al2O3、CaO、炭及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下:
己知:①草酸钴晶体难溶于水
②RH为有机物,可用RH、有机溶剂萃取出溶液中的Ni2+
③几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的PH如表所示:
Fe3+ | Co2+ | |
开始沉淀时 | 1.9 | 7.1 |
沉淀完全时 | 3.7 | 9.1 |
(1)“焙烧”的目的_______。
(2)“碱浸”过程中Al2O3发生反应的化学方程式为_______。
(3) 经硫酸酸化后,“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+的离子方程式为_______。
(4)“浸出液B”中加入CoO并调节pH值至3.7~7.1的目的为_______。
(5) 加入NaF溶液可将钙离子转化为沉淀并过滤除去,若所得滤液中c(F-)=1.0×10-2mol·L−1,则滤液中c(Ca2+)为_______mol·L−1[已知Ksp(CaF2)=1.05×10-10]。
(6) 萃取后水层中含有大量的Co2+,将水层与酸性KMnO4溶液充分混合生成Co3+、Mn2+,理论上完全反应消耗的n(Co2+)∶n(MnO4-)=_______。
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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、MnO2、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取草酸钴(CoC2O4)的工艺流程如下:
已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀完全时溶液的pH如表(恰好沉淀完全时离子浓度等于1×10-5 mol·L-1):
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
沉淀完全时的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
③Ksp(MgF2)=7.35×10-11,Ksp(CaF2)=1.05×10-10。
回答下列问题:
(1)焙烧的目的是______;浸钴过程中Co3+转化为Co2+,反应的离子方程式为____________。
(2)加入H2O2的目的是_________;加入Na2CO3溶液,调pH至5.2,滤渣Ⅰ的主要成分为______。
(3)加入过量NaF溶液,可将Ca2+、Mg2+除去,若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×10-5 mol·L-1,则滤液中c(Mg2+)为____________________________。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是_____________;萃取时,溶液的pH需要控制在一定范围内才比较适宜,其pH范围约为__________。
(5)已知含钴废料中含Co2O3的质量分数为a%,若取m g该含钴废料按照上述流程,理论上最多能制得CoC2O4的质量为________g。(列出计算式即可)
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钴的氧化物广泛应用于磁性材料及超导材料等领域。一种利用含钴废料(主要成分Co2O3,含少量Al2O3、MgO、SiO2 等)制备Co2O3的工艺流程如下图所示。
(1)“浸出液”的主要成分是________(写化学式)。
(2)“酸浸,还原”过程中溶解Co2O3的离子方程式为______________。稀硫酸和Na2SO3也可用盐酸替代,工业生产中不用盐酸的理由是_____________。
(3)NaF的作用是____________。
(4)“沉钴”时生成CoCO3的化学方程式为___________。检验CoCO3是否洗涤干净的操作方法是_______________。
(5)在空气中焙烧CoCO3生成CoxOy和CO2,测得充分煅烧后固体质量为4.82g,CO2的体积为1.344 L(标准状况),则CoxOy的化学式为_____________。
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