Question

【題目】草酸鈷是制作氧化鈷和金屬鈷的原料。一種利用含鈷廢料（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）“550℃焙燒”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，先在40 ~ 50℃加入H2O2，其作用是___________________________(用離子方程式表示）；再升溫至80 ~ 85℃，加入Na2CO3溶液，調pH至4.5，“濾渣1”主要成分的是

_____________________。

（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×l0-5mol /L，則濾液中 c(Mg2+)為________________ [已知Ksp(MgF2) =7.35×10-11、Ksp(CaF2) =1.05×10-10]。

（6）為測定制得樣品的純度，現稱取1.00 g樣品，將其用適當試劑轉化，得到草酸銨[(NH4)2C2O4]溶液，再用過量稀硫酸酸化，用0. 1000 mol/L KMnO4溶液滴定，達到滴定終點時，共用去KMnO4溶液26.00 mL,則草酸鈷樣品的純度為__________________。

Answer 1

【答案】 除去碳和有機物 NaAlO2（答“NaAlO2和NaOH”也可得分） 2Co3++SO32-+H2O=2Co2++SO42-+2H+ 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O Fe(OH) 3 7.0×10-6mol/L（不帶單位扣一分） 95.55%

【解析】(1)含鈷廢料中的碳及有機物在550℃焙燒時可以生成二氧化碳等被除去，故答案為：除去碳和有機物；

(2)含鈷廢料中的Al2O3能夠被氫氧化鈉溶解，因此浸出液中主要含有偏鋁酸鈉，故答案為：NaAlO2；

(3)“鈷浸出”過程中Co3+可以被亞硫酸鈉還原為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)在鈷浸出過程中鐵離子被亞硫酸鈉含有為亞鐵離子，在“凈化除雜1”過程中，先在40 ~ 50℃加入H2O2，可以將亞鐵離子氧化為鐵離子，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4.5，式鐵離子沉淀為氫氧化鐵，故答案為：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；Fe(OH) 3；

(5)根據Ksp(CaF2) =1.05×10-10，若所得濾液中c(Ca2+)=1.0×l0-5mol /L，則c(F-)== mol /L，則c(Mg2+)===7.0×10-6mol/L，故答案為：7.0×10-6mol/L；

(6)設草酸鈷的質量為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-

5×147g 2mol

x 0.026L×0.1000mol/L

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