Question

【題目】利用水鈷礦[主要成分為Co2O3和Co(OH)3,還有少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工藝流程如圖所示:

已知:①浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等:

②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Co(OH)2	Al(OH)3	Mn(OH)2
開始沉淀	2.7	7.6	7.6	4.0	7.7
完全沉淀	3.7	9.6	9.2	5.2	9.8

（1）寫出浸出過程中Co2O3發生反應的離子方程式__________________________。

（2）NaClO3的作用是___________________________________。

（3）加Na2CO3調pH至5.2所得沉淀為____________________________。

（4）萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關系如圖所示。萃取劑的作用是_____;其使用的適宜pH范圍是_____(填字母)。

A.2.0～2.5 B.3.0～3.5 C.4.0～4.5

Answer 1

【答案】Co2O3+SO32－+4H+=2 Co2＋+SO42－+2H2O 將Fe2+氧化成Fe3+ Fe(OH)3、Al(OH)3 除去溶液中的Mn2+ B

【解析】

含鉆廢料中加入鹽酸和亞硫酸鈉，可得CoCl2、AlCl3、FeCl2、MnCl2，加入NaClO3氧化亞鐵離子為鐵離子，然后加入Na2CO3調pH至5.2，可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，過濾后所得濾液主要含有CoCl2、MnCl2，然后加入萃取劑除去Mn2＋，萃取后溶液經過蒸發結晶得到CoCl2·6H2O。

(1). Co2O3在酸性條件下與亞硫酸鈉發生氧化還原反應生成Co2＋和硫酸根離子，反應的離子方程式為Co2O3+SO32－+4H+=2 Co2＋+SO42－+2H2O，故答案為：Co2O3+SO32－+4H+=2 Co2＋+SO42－+2H2O；

(2). NaClO3具有氧化性，能將浸出液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，以便后續步驟中調節溶液pH轉化為氫氧化鐵除去，故答案為：將Fe2+氧化成Fe3+；

(3). 由表中數據可知，加Na2CO3調節溶液pH至5.2，可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，故答案為：Fe(OH)3、Al(OH)3；

(4). 根據流程圖可知，加入Na2CO3調節溶液pH至5.2除去Fe3＋、Al3＋，此時溶液中存在Mn2＋、Co2＋，由萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關系可知，調節溶液pH在3.0~3.5之間，可使Mn2＋完全沉淀，并防止Co2＋轉化為Co(OH)2沉淀，故答案為：除去溶液中的Mn2+；B。