Question

【題目】草酸鈷用途廣泛,可用于指示劑和催化劑的制備。一種利用水鈷礦[主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO2、MgO、CaO等]制取草酸鈷晶體（CoC2O42H2O）工藝流程如圖:

已知：①浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；

②部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)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
完全沉淀的PH	3.7	9.6	9.2	5.2	9.8

(1)浸出過程中加入Na2SO3的離子方程式為________________________

(2)NaClO3的作用是_________________調(diào)PH至5.2，沉淀的主要成分為__________

(3)萃取劑對金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖2所示。濾液Ⅱ中加入萃取劑的作用是___________________；使用萃取劑適宜的pH是_______________

A. 接近2.0 B.接近3.0 C.接近5.0

(4)除鈣、鎂是將溶液中Ca2+與Mg2+轉(zhuǎn)化為MgF2、CaF2沉淀，已知Ksp(MgF2)=7.35×1011、Ksp(CaF2)=1.05×1010.當(dāng)加入過量NaF后,所得濾液c(Mg2+)：c(Ca2+)=________________.

(5)已知含鈷廢料中含Co2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%,若取mkg該含鈷廢料按照上述流程，理論上最多能制得草酸鈷晶體的質(zhì)量為_________________g

Answer 1

【答案】 2Co3++SO32-+ H2O= 2Co2++SO42-+2H+ 將 Fe2+氧化為 Fe3+ Al(OH)3、Fe(OH)3 除去Mn2+ B 0.7 1830ma/83 或 16.6ma

【解析】(1)浸出過程中加入Na2SO3的目的是將Co3+、Fe3+還原為Co2+、Fe2+，其中的一個(gè)反應(yīng)離子方程式為2Co3++SO32-+ H2O= 2Co2++SO42-+2H+ ；

(2)NaClO3的作用是：將浸出液中Fe2+氧化為Fe3+，
故答案為：將浸出液中Fe2+氧化為Fe3+；加Na2CO3調(diào)PH=5.2能使Fe3+、Al3+ 離子轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀，沉淀的主要成分為Al(OH)3、Fe(OH)3 ；

(3)濾液中加入萃取劑的作用是除去錳離子；pH=2與pH=3時(shí)Co2+的萃取率變化不大，但pH=3時(shí)Mn2+的萃取率增大很多，而pH=4時(shí)，Co2+的萃取率比較大，故pH=3時(shí)最佳，；

(4)由溶度積可知，濾液Ⅰ“除鈣、鎂”是將溶液中Ca2+與Mg2+轉(zhuǎn)化為CaF2、MgF2沉淀，根據(jù)溶度積可知c（Mg2+）：c（Ca2+）==0.7；

（5）mkg該含鈷廢料中含Co2O3的物質(zhì)的量為=mol，根據(jù)原子守恒則草酸鈷晶體的物質(zhì)的量為mol×2=mol，理論上最多能制得草酸鈷晶體的質(zhì)量為mol×183g/mol=16.6mag。