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問題詳情:
氧化鈷(Co2O3)粉體材料在工業、電子、電訊等領域都有著廣闊的應用前景。某銅鈷礦石主要含有CoO(OH) 、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2,其中還含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。由該礦石製備Co2O3的部分工藝過程如下:
Ⅰ.將粉碎的礦石用過量的稀H2SO4和Na2SO3溶液浸泡。
Ⅱ.浸出液除去含銅的化合物後,向溶液中先加入NaClO3溶液,再加入一定濃度的Na2CO3溶液,過濾,分離除去沉澱a [主要成分是Na2Fe6(SO4)4(OH)12]。
Ⅲ.向上述濾液中加入足量NaF溶液,過濾,分離除去沉澱b。
Ⅳ.Ⅲ中濾液加入濃Na2CO3溶液,獲得CoCO3沉澱。
Ⅴ.將CoCO3溶解在鹽*中,再加入(NH4)2C2O4溶液,產生 CoC2O4·2H2O沉澱。分離出沉澱,將其在400 ℃~600 ℃煅燒,即得到Co2O3。
請回答:
(1)Ⅰ中,稀硫*溶解CoCO3的化學方程式是 ,加入Na2SO3溶液的主要作用是 。
(2)根據圖1、圖2分析:
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①礦石粉末浸泡的適宜條件應是 、 。
②圖2中銅、鈷浸出率下降的可能原因是 。
(3)Ⅱ中,浸出液中的金屬離子與NaClO3反應的離子方程式:
ClO3− + + == Cl− + +
(4)Ⅱ中,檢驗鐵元素完全除去的試劑是 ,實驗現象是 。
(5)Ⅱ、Ⅳ中,加入Na2CO3 的作用分別是 、 。
(6)Ⅲ中,沉澱b的成分是MgF2 、 (填化學式)。
(7)Ⅴ中,分離出純淨的CoC2O4·2H2O的*作是 。
【回答】
(1)CoCO3 + H2SO4 == CoSO4 + CO2↑+ H2O (2分) 將Co3+還原為Co2+(或作還原劑)
(2)①65 ℃~75 ℃、 pH 0.5~1.5
②pH升高後溶液中c(H+)濃度下降, 使得溶解CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3的能力下降
(3)ClO3− + 6Fe2+ + 6H+ == Cl− + 6Fe3+ + 3H2O (2分)
(4)KSCN溶液 溶液不變紅*
(5)調節溶液的pH 富集Co2+(生成CoCO3沉澱)
(6)CaF2
(7)過濾、洗滌
知識點:物質的分離 提純和檢驗
題型:綜合題
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