Question

【題目】某銅鈷礦石主要含有 CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3 和 SiO2，及一定量的 Fe2O3、MgO 和CaO等。由該礦石制Co2O3的部分工藝流程如圖：

(1)在“浸出”過程中可以提高反應(yīng)速率的方法有__。(寫出兩種即可)

(2)在“II-沉銅”過程中加入了FeS固體，得到更難溶的CuS，寫出該步反應(yīng)的離子方程式__。

(3)NaClO3 的主要作用是__。

(4)濾渣d 的主要成分是__。

(5)濾液D 中加入濃Na2CO3 后又加入HCl 溶解，其目的是__。

(6)寫出CoC2O4·2H2O 在空氣中煅燒得到 Co2O3 的化學(xué)方程式__。

Answer 1

【答案】升高溫度或?qū)⒌V石粉碎或適當(dāng)增大硫酸的濃度等（只要兩條即可） 將Fe2+氧化為Fe3+ MgF2、CaF2 富集Co2+ 4CoC2O42H2O+3O22Co2O3+8CO2↑+8H2O

【解析】

銅鈷礦中加入過量稀硫酸和Na2SO3，得到的濾液A含Co2+、Cu2+、Fe2+、Mg2+、Ca2+，加入的Na2SO3主要是將Co3+、Fe3+還原為Co2+、Fe2+，沉銅后加入NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+，加入Na2CO3調(diào)pH，可以使Fe3+沉淀，過濾后所得濾液主要含有Co2+、Mg2+、Ca2+，再用NaF溶液除去鈣離子、鎂離子，過濾后，向?yàn)V液中加入濃Na2CO3溶液轉(zhuǎn)為CoCO3固體，碳酸鈷先用鹽酸溶解、最后加入草酸銨溶液得到草酸鈷，煅燒后制得Co2O3。

（1）“浸泡”過程中可以加快反應(yīng)速率的方法是升溫、粉碎礦石、適當(dāng)增加稀硫酸濃度等；故答案為：升高溫度、將礦石粉碎、適當(dāng)增大硫酸的濃度等

（2）在“II-沉銅”過程中加入了FeS固體，得到更難溶的CuS，即Cu2+與FeS反應(yīng)生成CuS和Fe2+，故該步反應(yīng)的離子方程式為：，故答案為：

（3）由于銅鈷礦中+3價(jià)的Fe3+被Na2SO3還原成了Fe2+，而加入NaClO3溶液后，再加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH得到了+3價(jià)的Na2Fe6(SO4)4(OH)12，故可推知加入NaClO3溶液能發(fā)生反應(yīng)ClO3-+6Fe2++6H+═Cl-+6Fe3++3H2O，故主要目的是將Fe2+氧化為Fe3+；故答案為：將Fe2+氧化為Fe3+；

(4)由上述分析可知，濾液C中含有大量Ca2+、Mg2+，加入NaF后將轉(zhuǎn)化成MgF2、CaF2，濾渣d 的主要成分是MgF2、CaF2，故答案為：MgF2、CaF2；

(5)濾液D中加入濃Na2CO3，將濾液中的Co2+轉(zhuǎn)化為CoCO3沉淀后又加入HCl溶解生成Co2+再與草酸銨反應(yīng)液，其目的是提高Co2+的濃度和純度，故答案為：富集Co2+；

(6)由鈷的化合價(jià)分析可知，CoC2O4·2H2O在空氣中煅燒得到Co2O3的反應(yīng)是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，故其化學(xué)方程式為4CoC2O42H2O+3O22Co2O3+8CO2↑+8H2O，故答案為：4CoC2O42H2O+3O22Co2O3+8CO2↑+8H2O。