Question

電子級鈷的氧化物用于半導體工業和電子陶瓷等領域，是一種純度很高的氧化物。其工業制取流程如下：

（1）實驗室過濾所需的儀器有鐵架臺、鐵圈、燒杯、          和漏斗。
（2）濾渣A的成分除過量的Co₃（PO₄）₃和Fe(OH)₃外還有          （填化學式），加入CO₃(PO₄)₂的目的是                。
（3）Co與稀硝酸反應生成 Co²⁺的離子方程式為：               。
（4）濾渣B經過反復洗滌、干燥后，進行灼燒，其熱重分析圖如下：寫出下列化學反應方程式：

①AB段：                      ；
②BC段                    。

Answer 1

（1）玻璃棒（2）Si 調節pH，保證Co²⁺不沉淀，而使鐵離子全部沉淀
（3）3Co+8H⁺+2NO₃^-=3Co²⁺+4H₂O+2NO↑    
（4）CoC₂O₄CoO+CO↑+CO₂↑   6CoO+O₂2Co₃O₄

試題分析：（1）實驗室過濾所需的儀器有鐵架臺、鐵圈、燒杯、玻璃棒和漏斗。（2）在加入硝酸酸化時鈷、Fe都與硝酸發生反應得到硝酸鈷、硝酸鐵而Si不能與稀硝酸發生反應，所以過濾后存在于濾渣A中。因此濾渣A的主要成分除過量的Co₃（PO₄）₃和Fe(OH)₃外還有Si。加入CO₃(PO₄)₂的目的是調節pH，保證Co²⁺不沉淀，而使鐵離子全部沉淀。（3）Co與稀硝酸反應生成 Co²⁺，根據質量守恒定律和電子守恒、電荷守恒，可知該反應的離子方程式為3Co+8H⁺+2NO₃^-=3Co²⁺+4H₂O+2NO↑。（4）濾渣B(CoC₂O₄)灼燒發生分解反應：CoC₂O₄=CoO+CO↑+CO₂↑。得到固體為CoO。n(CoC₂O₄)=14．7g÷147g/mol=0．1mol;根據元素守恒可得m(CoO)=0．1mol×75g/mol=7．5g;而在t₃時固體的質量為8．03g．根據質量守恒定律可知在BC段發生了反應：6CoO+O₂2Co₃O₄。