CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂．一种利用水钴矿（主要成分为Co2O3、Co（OH）3，还含少量Fe2...

问题详情：

CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂．一种利用水钴矿（主要成分为Co2O3、Co（OH）3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等）制取CoCl2•6H2O的工艺流程如图：

已知：①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；

②部分阳离子以*氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：（金属离子浓度为：0.01mol/L）

③CoCl2•6H2O熔点为86℃，加热至110～120℃时，失去结晶水生成无水*化钴．

（1）写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式　　．

（2）写出NaClO3发生反应的主要离子方程式　　；若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时，可能会生成有毒气体，写出生成该有毒气体的离子方程式　　．

（3）“加Na2CO3调pH至a”，过滤所得到的两种沉淀的化学式为　　．

（4）制得的CoCl2•6H2O在烘干时需减压烘干的原因是　　．

（5）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图．向“滤液”中加入萃取剂的目的是　　；其使用的最佳pH范围是　　．

A．2.0～2.5   B．3.0～3.5

C．4.0～4.5    D．5.0～5.5

（6）为测定粗产品中CoCl2•6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量．通过计算发现粗产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%，其原因可能是　　．（答一条即可）

【回答】

【考点】物质分离和提纯的方法和基本*作综合应用．

【专题】物质的分离提纯和鉴别．

【分析】含钴废料中加入盐*、Na2SO3，加入盐*和Na2SO3，可得CoCl2、AlCl3、FeCl2，加入NaClO3，发生氧化还原反应可得到FeCl3，然后加入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，为得到CoCl2•6H2O晶体，应控制温度在86℃以下，加热时要防止温度过高而失去结晶水，可减压烘干，

（1）**条件下，Co2O3和SO32﹣发生氧化还原反应生成Co2+、SO42﹣；

（2）**条件下，**根离子能氧化亚铁离子生成铁离子，自身被还原生成*离子；

**条件下ClO3﹣和Cl﹣发生氧化还原反应生成Cl2；

（3）“加Na2CO3调pH至a”，目的是除去铁离子、铝离子，所以需要将铁离子、铝离子转化为沉淀；

（4）CoCl2•6H2O熔点为86℃，加热至110～120℃时，失去结晶水生成无水*化钴；

（5）由表中数据可知，调节溶液PH在3.0～3.5之间，可使Mn2+完全沉淀，并防止Co2+转化为Co（OH）2沉淀；

（6）根据CoCl2•6H2O的组成分析，可能是含有杂质，也可能是失去部分水．

【解答】解：含钴废料中加入盐*、Na2SO3，加入盐*和Na2SO3，可得CoCl2、AlCl3、FeCl2，加入NaClO3，发生氧化还原反应可得到FeCl3，然后加入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，为得到CoCl2•6H2O晶体，应控制温度在86℃以下，加热时要防止温度过高而失去结晶水，可减压烘干，

（1）**条件下，Co2O3和SO32﹣发生氧化还原反应生成Co2+、SO42﹣，离子方程式为Co2O3+SO32﹣+4H+=2Co2++SO42﹣+2H2O，

故*为：Co2O3+SO32﹣+4H+=2Co2++SO42﹣+2H2O；

（2）**条件下，**根离子能氧化亚铁离子生成铁离子，自身被还原生成*离子，离子方程式为ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O；

**条件下ClO3﹣和Cl﹣发生氧化还原反应生成Cl2，所以可能可能产生有毒气体*气，离子方程式为ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O，

故*为：ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O；ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O；

（3）“加Na2CO3调pH至a”，目的是除去铁离子、铝离子，所以需要将铁离子、铝离子转化为沉淀，碳*根离子和铝离子、铁离子发生双水解反应生成二氧化碳和*氧化物沉淀，所以这两种沉淀的化学式为Fe（OH）3、Al（OH）3，故*为：Fe（OH）3、Al（OH）3；

（4）CoCl2•6H2O熔点为86℃，加热至110～120℃时，失去结晶水生成无水*化钴，所以制得的CoCl2•6H2O在烘干时需减压烘干的原因是降低烘干温度，防止产品分解，故*为：降低烘干温度，防止产品分解；

（5）根据流程图可知，此时溶液中存在Mn2+、Co2+金属离子；

由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知，调节溶液pH在3.0～3.5之间，可使Mn2+完全沉淀，并防止Co2+转化为Co（OH）2沉淀，

故*为：除去溶液中的Mn2+；B；

（6）根据CoCl2•6H2O的组成分析，造成产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%的原因可能是：含有杂质，导致*离子含量大或结晶水化物失去部分水，导致相同质量的固体中*离子含量变大，

故*为：粗产品含有可溶**化物或晶体失去了部分结晶水．

【点评】本题通过制取CoCl2•6H2O的工艺流程考查了物质制备方案的设计，理解工艺流程图中可能发生的反应、实验*作与设计目的、相关物质的*质是解答本题的关键，试题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力，题目难度中等．

知识点：电离平衡单元测试

题型：综合题