Question

【題目】含鈷催化劑廢料(含Fe3O4、Co2O3、Al2O3、CaO及SiO2為原料制取Co3O4的一種工藝流程如下:

回答下列問題:

（1）CoC2O4中Co的化合價為_____。

（2）步驟②經溶解后過濾，濾渣1的主要成分為____(填化學式)，濾液中含有_____種陽離子。

（3）步驟③氧化對Fe2+全部轉化為Fe3+，反應的離子方程式為_______，檢驗其是否已完全氧化自方法是______________。

（4）步驟國加Na2CO3溶液的目的是_____________，濾渣2中含有Na2Fe6(S04)4(OH)x，則x=____，濾渣2中__________(填“含有”或“不含”Al(OH)3。

（5）某工廠用m1kg含鈷催化劑廢料Co2O3的質量分數為35%)制備Co3O4，最終得到產品m2kg,其產率為________(列出算式即可)。

Answer 1

【答案】 +2 SiO2 和CaSO4 6 6Fe2++6H++ClO3-=6Fe3++Cl-+3H2O 取少量上層清液，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，觀察有無藍色沉淀(或滴入酸性高錳酸鉀溶液，振蕩，觀察溶液紫色是否褪去等合理答案) 調節溶液pH以除去Fe3+、Al3+ 12 含有

【解析】（1）草酸根離子C2O42-，所以Co的化合價為+2價；正確答案：+2。

（2）加入稀硫酸后，二氧化硅不與酸反應，濾渣為二氧化硅及微溶物硫酸鈣；含鈷催化劑廢料(含Fe3O4、Co2O3、Al2O3、CaO及SiO2，加入稀硫酸后，生成硫酸亞鐵溶液、硫酸鐵溶液、硫酸鈷溶液、硫酸鋁溶液；所以，濾液含有：Fe2+ Fe3+ Co3+ Al3+ H+ Ca2+等6種陽離子；濾渣為SiO2、CaSO4。正確答案：SiO2和CaSO4 ； 6 。

中含有6種陽離子。

（3）氯酸鈉溶液把亞鐵離子氧化為鐵離子，本身還原為氯離子；反應的離子方程式為：. 6Fe2++6H++ClO3-=6Fe3++Cl-+3H2O；檢驗亞鐵離子是否完全氧化為鐵離子方法，加入酸性高錳酸鉀溶液，如果溶液不褪色，氧化完全；正確答案：取少量上層清液，向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，觀察有無藍色沉淀(或滴入酸性高錳酸鉀溶液，振蕩，觀察溶液紫色是否褪去等合理答案)。

（4）步驟④加Na2CO3溶液的目的是，調整溶液的pH，使鐵離子變為沉淀而除去；濾渣2中含有Na2Fe6(S04)4(OH)x，根據化合價法則：Na元素為+1價、Fe為+3價、S042-為-2價，OH-為-1價，所以x=12；根據流程圖看出，鋁離子也已經沉淀，所以包含Al(OH)3沉淀；正確答案：調節溶液pH以除去Fe3+ ； 12 ； 含有。

（5）根據題給信息，鈷元素的量守恒，得到產品的產率為(m2÷241×3)÷(m1×35%÷166) ×2×100%；正確答案：