Question

【題目】CoC2O4是制備金屬鈷的原料。利用含鈷廢料（主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有機物等）制取CoC2O4的工藝流程如下：

（1）“500℃煅燒”的目的是_______。

（2）“浸出液”的主要成分是_______。

（3）“鈷浸出”過程中Co3+轉化為Co2+，反應的離子方程式為_________。

（4）“凈化除雜1”過程中，需在40～50℃ 加入H2O2溶液，其目的是_____________。

（用離子方程式表示）；再升溫至80～85℃，加入Na2CO3溶液，調pH至5，“濾渣I”的主要成分是___________。

（5）“凈化除雜2”可將鈣、鎂離子轉化為沉淀過濾除去，若所得濾液中c(Ca2+)=1.0×10-5mol/L，則c(Mg2+)為________［已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11”、 Ksp(CaF2)=1.05×10-10］

（6）為測定制得的CoC2O4產品的純度，現稱取1.00g樣品，將其用適當試劑轉化為草酸銨[(NH4）2C2O4〕溶液，再用過量稀硫酸酸化，用0.1000mol/L高錳酸鉀溶液滴定，當_________時，即達到滴定終點，共用去高錳酸鉀溶液26.00mL，該產品的純度為_______________。

Answer 1

【答案】 除去碳和有機物 NaAlO2(NaAlO2和NaOH、Ca(OH)2也可得分) 2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+ 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O Fe(OH)3（答Fe(OH)3和CaSO4與CaCO3中任意一種或兩種都給分） 7.0×10-6mol/L 當滴加最后一滴酸性高錳酸鉀，溶液由無色變為淺紅色，且半分鐘內不變色 95.55%

【解析】(1)含鈷廢料中含有碳及有機物，“500℃煅燒”可以除去碳和有機物，故答案為：除去碳和有機物；

(2)含鈷廢料中含有Co2O3，少量Fe2O3、、CaO、MgO、碳及有機物等，其中Al2O3能夠溶于氫氧化鈉溶于，CaO 能夠與水反應，因此“浸出液”的主要成分為NaAlO2和NaOH、Ca(OH)2，故答案為：NaAlO2和NaOH、Ca(OH)2；

(3)“鈷浸出”過程中，Co3+被亞硫酸鈉還原為Co2+，反應的離子方程式為2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+，故答案為：2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+；

(4)“凈化除雜1”過程中，需在40～50℃ 加入H2O2溶液，雙氧水具有氧化性，能夠將“鈷浸出”過程中被還原生成的亞鐵離子氧化為鐵離子，反應的離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，再升溫至80～85℃，加入Na2CO3溶液，調pH至5，使鐵離子沉淀，故答案為：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；Fe(OH)3；

(5)“凈化除雜2”可將鈣、鎂離子轉化為沉淀過濾除去，若所得濾液中c(Ca2+)=1.0×10-5mol/L，根據Ksp(CaF2)=1.05×10-10，則c(F-)= = = ,再根據Ksp(MgF2)=7.35×10-11，c(Mg2+)== =7.0×10-6mol/L，故答案為：7.0×10-6mol/L；

(6)設樣品中含CoC2O4質量為x，根據方程式：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，草酸根守恒可得：

5CoC2O4-5(NH4)2C2O4-5H2C2O4-2MnO4-

147g×5 2mol

x0.1000mol/L×0.026L

=，解得x=0.9555g，樣品純度=×100%=95.55%，故答案為：95.55%。