Question

電子級鈷的氧化物用于半導體工業和電子陶瓷等領域，是一種純度很高的氧化物。其工業制取流程如下：

(1)實驗室過濾所需的儀器有鐵架臺、鐵圈、燒杯、________和漏斗。

(2)濾渣A的成分除過量的Co₃(PO₄)₂和Fe(OH)₃外還有________(填化學式)，加入Co₃(PO₄)₂的目的是__________________。

(3)Co與稀硝酸反應生成Co^2＋的離子方程式為：_____________。

(4)濾渣B經過反復洗滌、干燥后，進行灼燒，其熱重分析圖如下：

寫出下列化學反應方程式：

①AB段：____________________________________________；

②BC段：____________________________________________。

Answer 1

解析：本題考查電子級鈷的氧化物的制取流程，意在考查考生對化工流程的綜合分析能力。(1)過濾時還需要的儀器為玻璃棒。(2)Si不溶于稀HNO₃，因此濾渣A中還含有Si。根據制取流程可知，需要分離出Fe^3＋，因此加入Co₃(PO₄)₂的目的是調節溶液pH，使Co^2＋不沉淀，而使Fe^3＋完全沉淀。(3)Co與稀HNO₃發生氧化還原反應：3Co＋8H^＋＋2NO===3Co^2＋＋4H₂O＋2NO↑。

(4)A點物質為CoC₂O_4,14.7 g CoC₂O₄的物質的量為0.1 mol，B、C點物質均為鈷的氧化物，設其化學式為Co_xO_y，對于B點物質，×(59x＋16y)＝7.50，得＝1，故B點物質為CoO，對于C點物質，×(59x＋16y)＝8.03，得≈，故C點物質為Co₃O₄，故AB段的反應為CoC₂O₄CoO＋CO↑＋CO₂↑；BC段的反應為6CoO＋O₂2Co₃O₄。

答案：(1)玻璃棒(1分)

(2)Si(1分)　調節溶液pH，保證Co^2＋不沉淀，而使鐵離子全部沉淀(3分)

(3)3Co＋8H^＋＋2NO===3Co^2＋＋4H₂O＋2NO↑(3分)

(4)①CoC₂O₄CoO＋CO↑＋CO₂↑(3分)

②6CoO＋O₂2Co₃O₄(3分)