Question

【題目】是一種飼料營養強化劑。一種利用水鈷礦（主要成分為、，還含少量、、MnO等），制取的工藝流程如圖1：

已知：①浸出液含有的陽離子主要有、、、、等；

②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見表：（金屬離子濃度為：0.01mol/L）

③熔點為86℃，加熱至110~120℃時，失去結晶水生成無水氧化鈷。

沉淀物
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）寫出浸出過程中發生反應的離子方程式____。

（2）寫出NaClO3發生反應的主要離子方程式____，若不慎向“浸出液”中加過量NaClO3時，可能會生成有毒氣體，寫出生成該有毒氣體的離子方程式____。

（3）“加調pH至a”，過濾所得到的沉淀成分為___。

（4）制得的在烘干時需減壓烘干的源因是___。

（5）萃取劑對金屬高子的萃取率與pH的關系如圖2。向“濾液”中加入萃取劑的目的是___﹔其使用的最佳pH范圍是___。

A．2.0~2.5 B．3.0~3.5 C．4.0~4.5 D．5.0~5.5

Answer 1

【答案】 、 降低烘干溫度，防止產品分解 除去溶液中的 B

【解析】

含鈷廢料中加入鹽酸和亞硫酸鈉，可得CoCl2、AlCl3、FeCl2，加入NaClO3，可得到FeCl3，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，為得到CoCl26H2O晶體，應控制溫度在86℃以下，加熱時要防止溫度過高而失去結晶水，可減壓烘干。

(1)向水鈷礦主要成分為、，還含少量、、MnO等，加入鹽酸和亞硫酸鈉，浸出液含有的陽離子主要有、、、、等，所以和亞硫酸鈉在酸性條件下發生氧化還原，根據電荷守恒和得失電子守恒，反應的離子方程式為: ，

(2)的作用是將氧化成，其反應的離子方程式為:；在酸性條件下， 與氯離子發生氧化還原反應生成氯氣，其反應的離子方程式為:↑；

(3) 的作用是將氧化成，加調pH至a，鋁離子能與碳酸根離子發生雙水解生成氫氧化鋁和二氧化碳，水解的離子方程式為:↓↑；鐵離子能與碳酸根離子發生雙水解生成氫氧化鐵和二氧化碳，水解的離子方程式為:↓↑，所以沉淀成分為:、，

(4)利用從溶液中制取固體的方法制取氯化鈷固體，其操作步驟為:蒸發濃縮、冷卻結晶和過濾，

(5)根據流程圖可以知道，此時溶液中存在、金屬離子； 由萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關系可以知道，調節溶液pH在3.0~3.5之間，可使完全沉淀，并防止轉化為沉淀。