Question

【題目】用含鈷廢料(主要成分為Co，含有一定量的Ni、Al2O3、Fe、SiO2等)制備草酸鈷晶體(CoC2O42H2O)的工業流程如圖。已知：①草酸鈷晶體難溶于水，②RH為有機物(難電離)

(1)濾渣I的主要成分是_____________(填化學式) ，寫出兩種能提高酸浸速率的措施_____________ 、 ___________。

(2) 操作①用到的主要儀器有___________________。

(3) H2O2是種綠色氧化劑，寫出加入H2O2后發生反應的離子方程式________________________________________。

(4)加入氧化鈷的目的是______________________________。

(5)加入(NH4)2C2O4反應得到草酸鈷晶體的離子方程式________________________________，過濾得到的草酸鈷晶體需要用蒸餾水洗滌，檢驗是否洗滌干凈的方法是__________________________________________。

(6)實驗室可以用酸性KMnO4標準液滴定草酸根離子(C2O42-) ，測定溶液中C2O42-的濃度， KMnO4標準溶液常用硫酸酸化，若用鹽酸酸化，會使測定結果___________(填“偏高”、“偏低“或“無影響”)。

Answer 1

【答案】SiO2 增大硫酸的濃度 提高反應的溫度、攪拌、將固體粉碎(任選兩個) 分液漏斗、燒杯 調節pH 取最后一次的洗滌液少許于試管中，滴入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈 偏高

【解析】

用含鈷廢料(主要成分為Co，含有一定量的Ni、Al2O3、Fe、SiO2等)制備草酸鈷晶體(CoC2O42H2O)：粉碎后用硫酸溶解，SiO2不與硫酸反應，過濾得到濾液中含有CoSO4、NiSO4、FeSO4、Al2(SO4)3及過量的硫酸，濾渣Ⅰ為SiO2，濾液中加入過氧化氫和CoO，將Fe2+氧化為Fe3+，同時調節pH，使鐵離子、鋁離子轉化為沉淀除去，所以濾渣Ⅱ為氫氧化鐵、氫氧化鋁，向濾液中加入RH，Ni2+溶于有機層，操作①為分液，向水層加入(NH4)2C2O4，得到草酸鈷晶體，以此來解答。

（1）用含鈷廢料，粉碎后用硫酸溶解，SiO2不與硫酸反應，濾渣Ⅰ為SiO2；提高硫酸的濃度、提高反應的溫度、攪拌、將固體粉碎均能提高酸浸速率；

（2）通過操作①得到水層和有機層，則操作①為分液，分液需要的儀器有：分液漏斗、燒杯；

（3）H2O2氧化亞鐵離子生成鐵離子，離子方程式為：；

（4）加入氧化鈷的目的是調節溶液的pH，將浸出液中Fe3+和Al3+全部沉淀；

（5）加入(NH4)2C2O4反應的離子方程式為：，過濾得到的草酸鈷晶體需要用蒸餾水洗滌，檢驗是否洗滌干凈的方法是：取最后一次的洗滌液少許于試管中，滴入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若無沉淀生成，則證明洗滌干凈；

（6）若用鹽酸酸化，高錳酸鉀會氧化鹽酸中的氯離子，消耗高錳酸鉀偏多，測定結果偏高。