Question

【題目】CoCl26H2O是一種飼料營養(yǎng)強(qiáng)化劑．一種利用水鈷礦（主要成分為Co2O3、Co（OH）3 ， 還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等）制取CoCl26H2O的工藝流程如圖1：
已知：
①浸出液含有的陽離子主要有H+、CO2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；
②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見表（金屬離子濃度為0.01mol/L）：

淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Co（OH）2	Al（OH）3	Mn（OH）2
開始沉淀	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熔點(diǎn)為86℃，加熱至110～120℃時(shí)，失去結(jié)晶水生成無水氯化鈷．
（1）寫出浸出過程中Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： ．
（2）寫出NaClO3發(fā)生反應(yīng)的主要離子方程式：；若不慎向“浸出液”中加過量NaClO3時(shí)，可能會(huì)生成有毒氣體，寫出生成該有毒氣體的離子方程式： ．
（3）惰性電極電解CoCl2溶液的陽極電極反應(yīng)式為 ． （注：橫坐標(biāo)依次為1﹣6；單位PH）
（4）“操作1”中包含3個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作，它們依次是、和過濾．制得的CoCl26H2O在烘干時(shí)需減壓烘干的原因是 ．
（5）萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖向“濾液”中加入萃取劑的目的是 ， 其使用的最佳pH范圍是 A． 2.0～2.5B． 3.0～3.5C． 4.0～4.5D． 5.0～5.5
（6）力測(cè)定粗產(chǎn)品中CoCl2H2O的含量，稱取一定質(zhì)量的粗產(chǎn)品溶于水，加入足量AgNO3溶液，過濾、洗滌，將沉淀烘干后稱其質(zhì)量．通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)品中CoCl26H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%，其原因可能是 ． （答一條即可）

Answer 1

【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）蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解
（5）除去錳離子；B
（6）粗產(chǎn)品含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結(jié)晶水
【解析】解：（1）亞硫酸根離子具有還原性，Co2O3具有氧化性，浸出過程中Co2O3和亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子和Co2+ ， 離子方程式為Co2O3+SO32﹣+4H+=2Co2++SO42﹣+2H2O；所以答案是：Co2O3+SO32﹣+4H+=2Co2++SO42﹣+2H2O；（2）NaClO3具有氧化性，能氧化亞鐵離子生成鐵離子，氯酸根離子被還原生成氯離子，離子方程式為ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O；在酸性條件下，NaClO3與氯離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，其反應(yīng)的離子方程式為：ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O；
所以答案是：ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O；ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O；（3）惰性電極電解CoCl2溶液，陽極為失電子化合價(jià)升高的一極，電極反應(yīng)式為2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；
所以答案是：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；（4）利用從溶液中制取固體的方法制取氯化鈷固體，其操作步驟為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾，
由題可知CoCI26H2O熔點(diǎn)為86℃，加熱至110～120℃時(shí)，失去結(jié)晶水生成無水氯化鈷，故CoCl26H2O在烘干時(shí)需減壓烘干以降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解；
所以答案是：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶；降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解．（5）根據(jù)流程圖可知，此時(shí)溶液中存在Mn2+、Co2+金屬離子；由萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系可知，調(diào)節(jié)溶液PH在3.0～3.5之間，可使Mn2+完全沉淀，并防止Co2+轉(zhuǎn)化為Co（OH）2沉淀，
所以答案是：除去錳離子；B；（6）根據(jù)CoCl26H2O的組成分析，造成產(chǎn)品中CoCl26H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%的原因可能是：1、含有雜質(zhì)，導(dǎo)致氯離子含量大，2、結(jié)晶水化物失去部分水，導(dǎo)致相同質(zhì)量的固體中氯離子含量變大；
所以答案是：粗產(chǎn)品含有可溶性氯化物或晶體失去了部分結(jié)晶水．