[题目]利用水钴矿(主要成分为Co2O3.含少量Fe2O3.Al2O3.MnO.MgO.CaO等)制取草酸钴的工艺流程如图所示.部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:金属离子Fe3+Fe2+Co2+Al3+Mn2+沉淀完全的pH2.88.39.25.29.8(1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是 .(2)写出加入NaClO3后发生反应的离子方程式 .检验离子是否反� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】利用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等)制取草酸钴的工艺流程如图所示。

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：

金属离子	Fe3+	Fe2+	Co2+	Al3+	Mn2+
沉淀完全的pH	2.8	8.3	9.2	5.2	9.8

（1）浸出过程中加入Na2SO3的目的是___。

（2）写出加入NaClO3后发生反应的离子方程式__，检验离子是否反应完全的试剂是__（写试剂名称）。

（3）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___，使用萃取剂适宜的pH是___(填序号)。

A.接近2.0 B.接近3.0 C.接近5.0

（4）除“钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后，所得滤液中=__。

（5）工业上用氨水吸收废气中的SO2。已知NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5，H2SO3的电离常数Ka1=1.2×10-2，Ka2=1.3×10-8。在通入废气的过程中：当恰好形成正盐时，溶液中离子浓度的大小关系为__，当恰好形成酸式盐时，加入少量NaOH溶液，反应的离子方程式为__。

【答案】将Co3+、Fe3+还原 ClO+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O 铁氰化钾溶液除去Mn2+ B 0.7 c(NH)>c(SO)>c(OH-)>c(HSO)>c(H+) HSO+OH-=SO+H2O

【解析】

由题给流程图可知，含钴废料中加入盐酸，可得CoCl3、FeCl3、AlCl3、MnCl2、MgCl2、CaCl2，信息①中浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等，则进入的Na2SO3将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+；工艺流程最终得到草酸钴，加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，加入Na2CO3调pH至5.2，可得到Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀，过滤后所得滤液主要含有CoCl2、MnCl2、MgCl2、CaCl2，用NaF溶液除去钙、镁，过滤后，向滤液中加入萃取剂，将锰离子萃取除去，萃取后的余液中主要含有CoCl2，加入草酸铵溶液得到草酸钴。

(1)由分析可知，浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+，故答案为：将Co3+、Fe3+还原；

(2)加入NaClO3的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为ClO+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O，若Fe2+被完全氧化，向反应后的溶液中加入铁氰化钾溶液，不会生成蓝色沉淀，故答案为：ClO+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O；铁氰化钾溶液；

(3)滤液中加入萃取剂的作用是除去锰离子；pH=2与pH=3时Co2+的萃取率变化不大，但pH=3时Mn的萃取率增大很多，而pH=5时，Co2+的萃取率比较大，损失严重，故pH=3时最佳，故答案为：除去Mn2+；B；

(4)已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后，所得滤液中===0.7，故答案为：0.7；

(5)由NH3H2O的电离平衡常数K=1.8×10-5mol/L，H2SO3的电离平衡常数K2=1.3×10-8molL-1可知，SO32-的水解程度大于NH4+的水解程度，则亚硫酸铵溶液呈碱性，溶液中氢氧根离子源于水的电离、SO32-的水解溶液中c（OH-）>c（HSO3-），故溶液中离子浓度大小为：c（NH4+）>c（SO32-）>c（OH-）>c（HSO3-）>c（H+）；由电离平衡常数可知，NH4++OH-NH3H2O的平衡常数小于HSO3-+OH-SO32-+H2O平衡常数，则亚硫酸氢铵溶液加入少量NaOH溶液，氢氧化钠溶液先与HSO3-反应，反应的离子方程式为HSO3-+OH-=SO32-+H2O，故答案为：c（NH4+）>c（SO32-）>c（OH-）>c（HSO3-）>c（H+）；HSO3-+OH-=SO32-+H2O。

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已知某温度下：Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH，见下表：

	Fe3+	Fe2+	Cu2+
氢氧化物开始沉淀时的pH	1.9	7.0	4.7
氢氧化物完全沉淀时的pH	3.2	9.0	6.7

请回答下列问题：

（1）加入氧化剂X的目的是_______________________。

（2）最适合作氧化剂X的是___________（填编号，否则不给分）；写出氧化剂X参与的离子反应方程式_________。

A．K2Cr2O7 B．NaClO C．H2O2 D．KMnO4

（3）为了除去Fe3+，需加入物质Y_________（填化学式）调节溶液的pH值为___________。

（4）最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体？________(填“能”或“不能”)；若能，不用回答；若不能，回答该如何操作？____________________。

（5）常温下已知Fe(OH)3的Ksp=1.0×10-35，向500mL 0.2mol/L的FeCl3溶液中加入NaOH固体(溶液体积变化忽略不计)后pH=3.0，则需要加入氢氧化钠固体的质量为________g。

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选项	实验操作	实验现象	解释或结论
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A. A B. B C. C D. D

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（1）装置I中盛放浓盐酸的仪器名称是___________。

（2）装置I中浓盐酸与KMnO4混合后发生反应的离子方程式是___________。

（3）装置Ⅱ中的试剂X的作用___________。

（4）上述炭置按气流由左至右各接口顺序为___________(用字母表示)。

（5）装置连接好后，将装置Ⅲ水浴加热，通入氯气一段时间，冷却析岀高碘酸钾晶体，经过滤，洗涤，干燥等步骤得到产品。

①写出装置Ⅲ中发生反应的化学方程式：___________。

②洗涤时，与选用热水相比，选用冷水洗涤晶体的优点是___________。

③上述制备的产品中含少量的KIO3，其他杂质忽略，现称取a g该产品配制成溶液，然后加入稍过量的用醋酸酸化的KI溶液，充分反应后，加入几滴淀粉溶液，然后用1.0mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的平均体积为b L。

已知：KIO3+5KI+6CH3COOH===3I2+6CH3COOK+3H2O；KIO4+7KI+8CH3 COOH===4I2+8CH3COOK+4H2O；I2+2Na2S2O3===2NaI+N2S4O6则该产品中KIO4的百分含量是___________(Mr(KIO3)=214，Mr(KIO4)=230，列出计算式)。