Question

【题目】以含钴废催化剂(主要成分为Co、Fe、SiO2)为原料制取复合氧化钴的流程如下：

（1）用H2SO4溶解后过滤，得到的滤渣是____(填化学式)。将滤渣洗涤2～3次，再将洗液与滤液合并的目的是____。

（2）在加热搅拌条件下加入NaClO3，将Fe2+氧化成Fe3+，反应的离子方程式是____。

（3）已知：铁氰化钾的化学式为K3[Fe(CN)6]；亚铁氰化钾的化学式为K4[Fe(CN)6]。

3Fe2++2[Fe(CN)6]3 =Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)

4Fe3++3[Fe(CN)6]4 =Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀)

确定Fe2+是否氧化完全的方法是____。(仅供选择的试剂：铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、铁粉、KSCN溶液)

（4）向氧化后的溶液中加入适量的Na2CO3调节酸度，使之生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，写出该反应的离子方程式：____。

（5）已知CoCl2的溶解度曲线如图所示。向碱式碳酸钴沉淀中加入足量稀盐酸边加热边搅拌至完全溶解后，需趁热过滤的原因是____。

Answer 1

【答案】SiO2 提高钴元素的利用率(或其他合理答案) 6Fe2++6H++ClO3- 6Fe3++Cl-+3H2O 取少许氧化后的溶液于试管中滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则说明Fe2+已全部被氧化 6Fe3++4SO42-+6H2O+2Na++6CO32- =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑ 防止因温度降低，CoCl2晶体析出

【解析】

（1）含钴废催化剂中含有的Fe、Co均可溶于硫酸，而SiO2不溶，洗涤滤渣的洗涤液中含有钴的化合物；

（2）在加热搅拌条件下加入NaClO3，将Fe2+氧化成Fe3+，ClO3-被还原为Cl-；

（3）欲判断Fe2+是否氧化完全，需要验证溶液中有无Fe2+即可；

（4）氧化后的溶液中，含有Fe3+,加入Na2CO3后，生成[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀和CO2气体；

（5）由CoCl2的溶解度曲线可以知道，随温度的升高，CoCl2的溶解度增大，所以趁热过滤，防止温度降低CoCl2晶体析出；

（1）含钴废催化剂中含有的Fe、Co均可溶于硫酸，而SiO2不溶，所以滤渣的是SiO2 ，洗涤滤渣的洗涤液中含有钴的化合物，为了提高钴元素的利用率，将洗液与滤液合并；

本题答案为：SiO2 ，提高钴元素的利用率；

（2）在加热搅拌条件下加入NaClO3，将Fe2+氧化成Fe3+，反应的离子方程式是：6Fe2++6H++ClO3- 6Fe3++Cl-+3H2O；

本题答案为：6Fe2++6H++ClO3- 6Fe3++Cl-+3H2O；

（3）依据所给信息，Fe2+和[Fe(CN)6]3反应，生成蓝色Fe3[Fe(CN)6]2沉淀，故确定Fe2+是否氧化完全的方法是：取少许氧化后的溶液于试管中滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则说明Fe2+已全部被氧化；

本题答案为：取少许氧化后的溶液于试管中滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则说明Fe2+已全部被氧化；

（4）氧化后的溶液中，含有Fe3+,加入Na2CO3后，生成[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀和CO2气体，离子方程式为：6Fe3++4SO42-+6H2O+2Na++6CO32- =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑；

本题答案为：6Fe3++4SO42-+6H2O+2Na++6CO32- =Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑；

（5）由CoCl2的溶解度曲线可知，随温度的升高，CoCl2的溶解度增大，所以趁热过滤，防止温度降低CoCl2晶体析出；

本题答案为：防止因温度降低，CoCl2晶体析出。