Question

【题目】是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿（主要成分为、，还含少量、、MnO等），制取的工艺流程如图1：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有、、、、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）

③熔点为86℃，加热至110~120℃时，失去结晶水生成无水氧化钴。

沉淀物
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

（1）写出浸出过程中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）“加调pH至a”，过滤所得到的沉淀成分为___。

（4）制得的在烘干时需减压烘干的源因是___。

（5）萃取剂对金属高子的萃取率与pH的关系如图2。向“滤液”中加入萃取剂的目的是___﹔其使用的最佳pH范围是___。

A．2.0~2.5 B．3.0~3.5 C．4.0~4.5 D．5.0~5.5

Answer 1

【答案】 、 降低烘干温度，防止产品分解 除去溶液中的 B

【解析】

含钴废料中加入盐酸和亚硫酸钠，可得CoCl2、AlCl3、FeCl2，加入NaClO3，可得到FeCl3，然后加入Na2CO3调pH至5.2，可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，过滤后所得滤液主要含有CoCl2，为得到CoCl26H2O晶体，应控制温度在86℃以下，加热时要防止温度过高而失去结晶水，可减压烘干。

(1)向水钴矿主要成分为、，还含少量、、MnO等，加入盐酸和亚硫酸钠，浸出液含有的阳离子主要有、、、、等，所以和亚硫酸钠在酸性条件下发生氧化还原，根据电荷守恒和得失电子守恒，反应的离子方程式为: ，

(2)的作用是将氧化成，其反应的离子方程式为:；在酸性条件下， 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:↑；

(3) 的作用是将氧化成，加调pH至a，铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳，水解的离子方程式为:↓↑；铁离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铁和二氧化碳，水解的离子方程式为:↓↑，所以沉淀成分为:、，

(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，

(5)根据流程图可以知道，此时溶液中存在、金属离子； 由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可以知道，调节溶液pH在3.0~3.5之间，可使完全沉淀，并防止转化为沉淀。