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【题目】CoCl26H2O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CoCl26H2O的工艺流程如图1:
已知:
①浸出液含有的阳离子主要有H+、CO2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表(金属离子浓度为0.01mol/L):

淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Co(OH)2

Al(OH)3

Mn(OH)2

开始沉淀

2.7

7.6

7.6

4.0

7.7

完全沉淀

3.7

9.6

9.2

5.2

9.8

③CoCI26H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴.
(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)惰性电极电解CoCl2溶液的阳极电极反应式为 . (注:横坐标依次为1﹣6;单位PH)
(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是和过滤.制得的CoCl26H2O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. 2.0~2.5B. 3.0~3.5C. 4.0~4.5D. 5.0~5.5
(6)力测定粗产品中CoCl2H2O的含量,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CoCl26H2O的质量分数大于100%,其原因可能是 . (答一条即可)

【答案】
(1)Co2O3+SO32+4H+=2Co2++SO42+2H2O
(2)ClO3+6Fe2++6H+=Cl+6Fe3++3H2O;ClO3+5Cl+6H+=3Cl2↑+3H2O
(3)2Cl﹣2e=Cl2
(4)蒸发浓缩;冷却结晶;降低烘干温度,防止产品分解
(5)除去锰离子;B
(6)粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水
【解析】解:(1)亚硫酸根离子具有还原性,Co2O3具有氧化性,浸出过程中Co2O3和亚硫酸钠发生氧化还原反应生成硫酸根离子和Co2+ , 离子方程式为Co2O3+SO32+4H+=2Co2++SO42+2H2O;所以答案是:Co2O3+SO32+4H+=2Co2++SO42+2H2O;(2)NaClO3具有氧化性,能氧化亚铁离子生成铁离子,氯酸根离子被还原生成氯离子,离子方程式为ClO3+6Fe2++6H+=Cl+6Fe3++3H2O;在酸性条件下,NaClO3与氯离子发生氧化还原反应生成氯气,其反应的离子方程式为:ClO3+5Cl+6H+=3Cl2↑+3H2O;
所以答案是:ClO3+6Fe2++6H+=Cl+6Fe3++3H2O;ClO3+5Cl+6H+=3Cl2↑+3H2O;(3)惰性电极电解CoCl2溶液,阳极为失电子化合价升高的一极,电极反应式为2Cl﹣2e=Cl2↑;
所以答案是:2Cl﹣2e=Cl2↑;(4)利用从溶液中制取固体的方法制取氯化钴固体,其操作步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,
由题可知CoCI26H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴,故CoCl26H2O在烘干时需减压烘干以降低烘干温度,防止产品分解;
所以答案是:蒸发浓缩,冷却结晶;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,
所以答案是:除去锰离子;B;(6)根据CoCl26H2O的组成分析,造成产品中CoCl26H2O的质量分数大于100%的原因可能是:1、含有杂质,导致氯离子含量大,2、结晶水化物失去部分水,导致相同质量的固体中氯离子含量变大;
所以答案是:粗产品含有可溶性氯化物或晶体失去了部分结晶水.

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(2)写出反应②的化学方程式:__________________。写出反应④的离子方程式:__________________________

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(3)E的结构简式为 . G的结构简式为
(4)B→C的化学方程式为
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