Question

【题目】草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料，一种利用含钴废料（主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、ZnO、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等）制取CoC2O4的工艺流程如下：

已知：ZnO与Al2O3化学性质相似，既能溶于强酸又能溶于强碱

（1）“550℃焙烧”的目的是______________________；

（2）“浸出液”的主要成分是_____________________；

（3）“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+，反应的离子方程式为_____________________；

（4） “净化除杂1”过程中，先在40 ~ 50℃加入H2O2，其作用是____________________ (用离子方程式表示）；再升温至80~85℃，加入___________溶液，调pH至4.5以达到净化除杂的目的。

（5）“净化除杂2”过程中，若溶液c(Ca2+)=0.01mol/L，使Mg2+恰好沉淀完全即溶液中c(Mg2+)=1.0×10-5mol/L，此时是否有CaF2沉淀生成________________？（列式计算）[已知Ksp(MgF2) =7.0×10-11、Ksp(CaF2) =1.0×10-10]。

（6）为测定制得样品的纯度，现称取1.000g样品，将其用适当试剂转化，得到草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液，再用过量稀硫酸酸化，用0. 1000 mol/L KMnO4溶液滴定，达到滴定终点时，共用去KMnO4溶液26.00 mL，则草酸钴样品的纯度为__________________。

Answer 1

【答案】 除去碳和有机物 NaAlO2、Na2ZnO2 2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+ 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O Na2CO3（NaOH、CoCO3也对） Mg2+恰好沉淀完全时，c2（F+）=Ksp[MgF2]/c(Mg2+)=7.0×10-6，所以Qc=c2（F+）×c（Ca2+）=7.0×10-6×0.01=7.0×10-8＞K sp[CaF2]，因此会生成CaF2沉淀 95.55%

【解析】本题主要考查对于“一种利用含钴废料制取CoC2O4的工艺流程”的评价。

（1）“550℃焙烧”的目的是除去碳和有机物；

（2）“浸出液”的主要成分是ZnO与Al2O3溶于氢氧化钠溶液生成的NaAlO2、Na2ZnO2；

（3）“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+，反应的离子方程式为2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+；

（4） “净化除杂1”过程中，先在40 ~ 50℃加入H2O2，其作用是将亚铁离子氧化为铁离子，2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；再升温至80~85℃，加入Na2CO3（NaOH、CoCO3也对）溶液，调pH至4.5以达到净化除杂的目的。

（5）Mg2+恰好沉淀完全时，c2（F+）=Ksp[MgF2]/c(Mg2+)=7.0×10-6，所以Qc=c2（F+）×c（Ca2+）=7.0×10-6×0.01=7.0×10-8＞K sp[CaF2]，因此会生成CaF2沉淀

（6）5CoC2O4～5(NH4)2C2O4～2KMnO4，草酸钴样品的纯度为0.1000mol/L×26.00mL×5/2×147g/mol/1.000g=95.55%。