Question

有关钴和铁化合物的性质见下表：

化学式	溶度积（室温时）Ksp	沉淀完全时的pH	氯化钴晶体的性质
Co（OH）2	5.9×10-15	9.4	CoCl2?6H2O呈红色，常温下稳定．110°C～120°C时脱水变成蓝色无水氯化钴
Fe（OH）2	1.6×10-14	9.6
Fe（OH）3	1.0×10-35	x

用含钴废料（含少量铁）可制备氯化钴：Co+2HCl═CoCl₂+H₂↑工艺流程如下：

试回答：
（1）“净化除铁”中，写出加入CoCO₃（难溶）调pH时反应的离子方程式______
（2）滤液中（Fe³⁺）≤1.0×10^-5mol/L时，可视为Fe³⁺沉淀完全．试计算室温下，Fe（OH）₃沉淀完全时，则x=______．
（3）②步中用CoCO₃调pH略大于x的原因是______．
（4）滤液中所含溶质有______，______．
（5）为了防止CoCl₂?6H₂O脱水，“干燥”时宜采用的方法或操作是______，______．

Answer 1

【答案】分析：（1）碳酸盐在酸性溶液中可溶；
（2）根据K_sp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）×c³（OH^-），pH=-lgc（H⁺）进行计算；
（3）通过（2）分析可知，pH＞4Fe（OH）₃沉淀完全；
（4）当除尽Fe³⁺后，滤液中所含溶质有NaCl、CoCl₂；
（5）根据CoCl₂?6H₂O呈红色，常温下稳定．110°C～120°C时脱水变成蓝色无水氯化钴进行解答．
解答：解：（1））“净化除铁”中，加入CoCO₃（难溶），CoCO₃属于碳酸盐，可与酸反应，CoCO₃+2H⁺=Co²⁺+H₂O+CO₂↑，通过此反应降低溶液的酸性，调溶液的pH，
故答案为：CoCO₃+2H⁺=Co²⁺+H₂O+CO₂↑；
（2）滤液中（Fe³⁺）≤1.0×10^-5mol/L时，可视为Fe³⁺沉淀完全，K_sp[Fe（OH）₃]=1.0×10^-35=c（Fe³⁺）×c³（OH^-）=1.0×10^-5mol?L^-1×c³（OH^-），所以c（OH^-）=10^-10mol?L^-1，c（H⁺）=mol?L^-1=10^-4mol?L^-1，PH=-lgc（H⁺）=-lg10^-4=4；
故答案为：4；
（3）根据（2）分析可知，为了使Fe³⁺完全沉淀，pH应略大于4，故答案为：使Fe³⁺完全沉淀；
（4）除去Fe³⁺，滤液中主要含有NaCl、CoCl₂、以及极少量的HCl，故答案为：CoCl₂；NaCl；
（5）因CoCl₂?6H₂O在110°C～120°C时脱水变成蓝色无水氯化钴，所以不能用高温烘干，为了防止CoCl₂?6H₂O脱水，“干燥”时宜采用的方法或操作是减压或温度低于110℃或在HCl气流中加热，故答案为：减压或温度低于110℃；或在HCl气流中加热．
点评：本题主要考查了制备氯化钴的工艺流程，掌握它们的反应原理是解答的关键，题目难度中等．