分析 钴废催化剂加入稀硫酸,发生Co+H2SO4=CoSO4+H2↑,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,过滤滤渣是不溶的二氧化硅,而滤液是硫酸钴、硫酸亚铁与过量的硫酸的混合溶液,向滤液中加氯酸钠将亚铁离子氧化成铁离子,然后加入碳酸钠得到黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀,继续向滤液中加入碳酸钠,得到碱式碳酸钴[(CoCO3)2•3Co(OH)2],然后用盐酸溶解碱式碳酸钴[(CoCO3)2•3Co(OH)2],再向所到溶液中加入草酸铵,得到溶解度极小的草酸钴,最后燃烧生成氧化钴;
(1)洗液与滤液合并,提高洗涤和滤液中钴的利用率;
(2)亚铁离子被氯酸根离子氧化成铁离子,根据得失电子守恒分析解答;根据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),如果亚铁离子部分氧化,滴加无色的硫氰化钾生成蓝色沉淀,可向氧化后的溶液中滴入硫氰化钾,观察是否有蓝色沉淀生成;
(3)生成硫酸铁与碳酸钠发生双水解得到黄钠铁矾,书写化学方程式;
(4)沉淀洗涤的方法是向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,静置使滤液流出.重复操作2~3次;
(5)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,防止温度降低氯化钴析出;
(6)CoC2O4的质量为1.470g,其我知道可为0.01mol,Co元素质量为0.59g,钴氧化物质量为0.83g,氧化物中氧元素质量为0.83g-0.59g=0.24g,则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.01mol:$\frac{0.24}{16}$≈2:3,故Co氧化物为Co2O3;
解答 解:(1)洗液与滤液合并,提高洗涤和滤液中钴的利用率,故答案为:提高钴等元素的利用率;
(2)亚铁离子被氯酸根离子氧化成铁离子,1molr的亚铁离子失去1mol的电子,而1mol的氯酸根离子得到6mol的电子,根据电子得失守恒,可知离子方程式为:6Fe2++6H++ClO3-═6Fe3++Cl-+3H2O,取氧化后的溶液少许于试管中,滴加几滴铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,则Fe2+已全部被氧化,故答案为:6Fe2++6H++ClO3-═6Fe3++Cl-+3H2O;取氧化后的溶液少许于试管中,滴加几滴铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,则Fe2+已全部被氧化;
(3)生成硫酸铁与碳酸钠发生双水解得到黄钠铁矾,化学反应方程式为:3Fe2(SO4)3+6H2O+6 Na2CO3=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5 Na2SO4+6CO2↑,故答案为:3Fe2(SO4)3+6H2O+6 Na2CO3=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5 Na2SO4+6CO2↑;
(4)沉淀洗涤的方法是向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,静置使滤液流出.重复操作2~3次,
故答案为:向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,静置使滤液流出.重复操作2~3次;
(5)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,防止温度降低氯化钴析出,故答案为:防止因温度降低,CoCl2晶体析出;
(6)CoC2O4的质量为1.470g,其我知道可为0.01mol,Co元素质量为0.59g,钴氧化物质量为0.83g,氧化物中氧元素质量为0.83g-0.59g=0.24g,则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.01mol:$\frac{0.24}{16}$≈2:3,故Co氧化物为Co2O3,故答案为:Co2O3.
点评 本题考查化学方程的书写、离子的检验、沉淀的洗涤、对图象的分析处理等,需要学生具备知识的基础,难度中等.
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加入的物质 | 少量(NH4)2SO4固体 | 少量HNO3溶液 | 少量KOH溶液 |
c(OH-)的变化 | 减小 | 减小 | 增大 |
平衡移动方向 | 逆向 | 正向 | 逆向 |
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A. | 最高化合价按X、Y、Z的顺序减小 | B. | 阴离子的还原性按X、Y、Z顺序增强 | ||
C. | 单质的氧化性按X、Y、Z顺序增强 | D. | 氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序减小 |
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实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取少量悬浊液,过滤,充分洗涤后,取滤渣于试管中,加入过量2mol.L-1HCl,充分振荡,再加0.1mol.L-1BaCl2溶液 | 说明悬浊液中混有白色沉淀产生,有Cu4(0H)6S04. |
步骤2:另取少量悬浊液于试管中将试管放入装有沸水的小烧杯中,用水浴加热一段时间,取出试管观察 | 试管中黑色沉淀生成,说明悬浊液中混有Cu(0H)2. |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | CaF2 | B. | CO2 | C. | NaCl | D. | CsCl |
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A. | 1molSiO2晶体内含有2NA个Si-O键 | |
B. | 在0.1mol熔融KHSO4中,含有0.1NA个SO42- | |
C. | 在0.5L 1mol•L-1的盐酸中所含粒子总数为NA | |
D. | 1molSi晶体内含有2NA个Si-Si键 |
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