Question

【題目】草酸鈷用途廣泛，可用于指示劑和催化劑的制備。用含鈷廢料（主要成分為，還含有一定量的、、、、等）制備草酸鈷晶體的工業(yè)流程如下圖所示。請(qǐng)回答下列問題：

已知：①草酸鈷晶體難溶于水

②為有機(jī)物（難電離）

③相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的范圍如下：

金屬離子
開始沉淀的	7.5	2.7	3.4	6.9
沉淀完全的	9.0	3.7	4.7	8.9

（1）濾渣Ⅰ的成分_______。

（2）是一種綠色氧化劑，寫出加入后溶液中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式______。

（3）加入氧化鈷調(diào)節(jié)浸出液的的范圍是______。

（4）加入有機(jī)溶劑的目的是______。

（5）若僅從沉淀轉(zhuǎn)化角度考慮，能否利用反應(yīng)將轉(zhuǎn)化為____（填“能”或“不能”），說明理由：______。（已知，）

（6）為測定制得的草酸鈷晶體樣品的純度，現(xiàn)稱取樣品，先用適當(dāng)試劑將其轉(zhuǎn)化，稀釋后得到純凈的草酸銨溶液。移取該溶液加入過量的稀硫酸酸化，用高錳酸鉀溶液滴定，當(dāng)溶液由__________（填顏色變化），消耗高錳酸鉀溶液，計(jì)算草酸鈷晶體樣品的純度為__________。（用含、、的代數(shù)式表示）（已知的摩爾質(zhì)量為）

Answer 1

【答案】、 （若寫成得2分；未配平寫成化學(xué)方程式不得分） 溶解，使之與水層分離 不能 該反應(yīng)的平衡常數(shù)較小，轉(zhuǎn)化程度極小，所以不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化 無色變?yōu)闇\紅色（或淺紫色或紫紅色）

【解析】

對(duì)含鈷廢料進(jìn)行粉粹，加入硫酸進(jìn)行酸浸，因?yàn)槎�氧化硅不溶于硫酸，生成�?/span>CaSO4微溶于水，則濾渣Ⅰ為二氧化硅、硫酸鈣；浸出液中含有CoSO4、NiSO4、Al2(SO4)3、FeSO4及過量得硫酸，浸出液中加入過氧化氫和CoO，將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子，同時(shí)調(diào)節(jié)pH，使鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為沉淀氫氧化鐵和氫氧化鋁而除去；向?yàn)V液中加入RH，Ni2+溶于有機(jī)層，分液后向水層加入草酸銨得到草酸鈷晶體。

(1)綜上分析，濾渣Ⅰ的成分為、。

(2)加入將亞鐵離子氧化為鐵離子，根據(jù)元素守恒和得失電子守恒，離子方程式為。

(3)加入氧化鈷的目的是調(diào)節(jié)浸出液的使鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為沉淀氫氧化鐵和氫氧化鋁，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，要是鐵離子和鋁離子沉淀完全又不使鎳離子沉淀，故范圍是。

(4)根據(jù)流程圖可知，濾液中加入RH，Ni2+生成NiR2溶于有機(jī)層，使之與水層分離。

(5)的反應(yīng)平衡常數(shù)K==，該反應(yīng)的平衡常數(shù)較小，轉(zhuǎn)化程度極小，所以不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。

(6)實(shí)驗(yàn)通過測定草酸鈷中草酸根離子的含量求得草酸鈷晶體樣品的純度；先用適當(dāng)試劑將其轉(zhuǎn)化，稀釋后得到純凈的草酸銨溶液，移取該溶液加入過量的稀硫酸酸化，用高錳酸鉀溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)2MnO4-+5C2O42-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，當(dāng)溶液由無色變?yōu)闇\紅色（或淺紫色或紫紅色）達(dá)到滴定終點(diǎn)，消耗高錳酸鉀溶液的物質(zhì)的量為10-3L/mL=cV10-3mol，根據(jù)離子方程式得出反應(yīng)的n(C2O42-)=，則樣品中草酸鈷晶體的質(zhì)量為，樣品的純度為。