Question

【題目】氯化鈷滲入水泥中可以制備彩色水泥（變色水泥）。以某廢鈷渣（主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO和SiO2）制備氯化鈷晶體的一種流程如下：

已知：①在酸性條件下，氧化性：Co3+＞Cl2＞H2O2＞Fe3+。

②當pH=5時，Fe3+、Al3+全部轉化為氫氧化物沉淀。請回答下列問題：

（1）濾渣A的主要成分是_______________、_______________（填化學式）。

（2）在濾液A中加入H2O2，H2O2作還原劑的離子方程式為_______________

（3）從濾渣B中提取鐵紅的操作是將濾渣B溶于過量的_______________溶液（填化學式），_______________、洗滌、灼燒得到鐵紅。

（4）從環境保護角度分析，溶解廢鈷渣時不用濃鹽酸替代硫酸的原因是：_______________

（5）為了測定CoCl2nH2O中結晶水數目進行如下實驗：取16.6g樣品在一定條件下脫水得13.0gCoCl2，則n=_______________

Answer 1

【答案】SiO2 CaSO4 2Co3+＋H2O2=2Co2+＋O2↑＋2H+ NaOH 過濾 可能會產生Cl2污染環境 2

【解析】

根據流程圖分析可知，廢鈷渣加入過量的稀硫酸，除了SiO2外，均可以與硫酸反應，此外硫酸鈣是微溶物。加入雙氧水可以將Fe2＋氧化成Fe3＋，但是從后面的產物來推斷，Co3＋將被還原成Co2＋，加入Na2CO3沉淀Al3＋、Fe3＋，與Co2＋分離，最后得到CoCl2，據此分析解答問題。

(1)分析原料成分知，二氧化硅不溶于硫酸，氧化鈣與硫酸生成硫酸鈣，硫酸鈣微溶于水，濾渣A主要成分是SiO2和CaSO4；

(2)根據后面的產物可知Co為+2價，加入雙氧水將＋3價鈷離子還原成＋2價鈷離子，雙氧水被氧化生成O2，離子方程式為2Co3+＋H2O2=2Co2+＋O2↑＋2H+；

(3)濾渣B中主要含有氫氧化鐵和氫氧化鋁，氫氧化鋁溶于強堿而氫氧化鐵不會，所以是將濾渣B溶于過量的NaOH溶液，過濾得氫氧化鐵，洗滌、灼燒氫氧化鐵得氧化鐵；

(4)用濃鹽酸替代硫酸，根據已知氧化性排序Co3＞Cl2，三氧化二鈷氧化鹽酸生成氯氣，氯氣污染環境；

(5)16.6 g樣品在一定條件下脫水得13.0 g CoCl2，

，

，所以物質的量之比為1:2，故n=2。