氧化钴(Co2O3)粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某铜钴矿石主要含有CoO(OH)、C...
问题详情:
氧化钴(Co2O3)粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某铜钴矿石主要含有CoO(OH) 、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2,其中还含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。由该矿石制备Co2O3的部分工艺过程如下:
Ⅰ.将粉碎的矿石用过量的稀H2SO4和Na2SO3溶液浸泡。
Ⅱ.浸出液除去含铜的化合物后,向溶液中先加入NaClO3溶液,再加入一定浓度的Na2CO3溶液,过滤,分离除去沉淀a [主要成分是Na2Fe6(SO4)4(OH)12]。
Ⅲ.向上述滤液中加入足量NaF溶液,过滤,分离除去沉淀b。
Ⅳ.Ⅲ中滤液加入浓Na2CO3溶液,获得CoCO3沉淀。
Ⅴ.将CoCO3溶解在盐*中,再加入(NH4)2C2O4溶液,产生 CoC2O4·2H2O沉淀。分离出沉淀,将其在400 ℃~600 ℃煅烧,即得到Co2O3。
请回答:
(1)Ⅰ中,稀硫*溶解CoCO3的化学方程式是 ,加入Na2SO3溶液的主要作用是 。
(2)根据图1、图2分析:
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①矿石粉末浸泡的适宜条件应是 、 。
②图2中铜、钴浸出率下降的可能原因是 。
(3)Ⅱ中,浸出液中的金属离子与NaClO3反应的离子方程式:
ClO3− + + == Cl− + +
(4)Ⅱ中,检验铁元素完全除去的试剂是 ,实验现象是 。
(5)Ⅱ、Ⅳ中,加入Na2CO3 的作用分别是 、 。
(6)Ⅲ中,沉淀b的成分是MgF2 、 (填化学式)。
(7)Ⅴ中,分离出纯净的CoC2O4·2H2O的*作是 。
【回答】
(1)CoCO3 + H2SO4 == CoSO4 + CO2↑+ H2O (2分) 将Co3+还原为Co2+(或作还原剂)
(2)①65 ℃~75 ℃、 pH 0.5~1.5
②pH升高后溶液中c(H+)浓度下降, 使得溶解CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3的能力下降
(3)ClO3− + 6Fe2+ + 6H+ == Cl− + 6Fe3+ + 3H2O (2分)
(4)KSCN溶液 溶液不变红*
(5)调节溶液的pH 富集Co2+(生成CoCO3沉淀)
(6)CaF2
(7)过滤、洗涤
知识点:物质的分离 提纯和检验
题型:综合题