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三氯化六氨合鈷[Co(NH36]Cl3是一種重要的化工原料。利用含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質)制取[Co(NH36]Cl3的工藝流程如圖所示:菁優(yōu)網(wǎng)
已知:①“酸浸”過濾后的濾液中含有Co2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等。
②Ksp[Co(OH)2]=1×10-14.2 Ksp[Co(OH)3]=1×10-43.7
Ksp[Fe(OH)3]=1×10-37.4 Ksp[Al(OH)3]=1×10-32.9
已知:溶液中金屬離子物質的量濃度低于1.0×l0-5mol/L時,可認為沉淀完全。
③[Co(NH36]2+具有較強還原性。
回答下列問題:
(1)制備CoCl2。
①Co2+的價電子排布式為
3d7
3d7
。
②“除雜”過程中加Na2CO3調節(jié)pH后會生成兩種沉淀,同時得到含c(Co2+)=0.1mol?L-1的濾液,調節(jié)pH的范圍為
4.7~7.4
4.7~7.4
。
(2)制備[Co(NH36]3+。
①“混合”過程中需先將NH4Cl,CoCl2溶液混合,然后再加入活性炭,NH4Cl的作用是
NH4Cl會抑制NH3?H2O的電離,防止生成Co(OH)2沉淀;參與反應提供
NH
+
4
NH4Cl會抑制NH3?H2O的電離,防止生成Co(OH)2沉淀;參與反應提供
NH
+
4
。
②“氧化”過程應先加入
氨水
氨水
(選填“氨水”或“雙氧水”),原因是
[Co(NH36]2+具有較強還原性,易被氧化;先加H2O2將Co2+氧化為Co3+,后加氨水,會生成Co(OH)3,不利于產品的生成,故先加入氨水再加入H2O2
[Co(NH36]2+具有較強還原性,易被氧化;先加H2O2將Co2+氧化為Co3+,后加氨水,會生成Co(OH)3,不利于產品的生成,故先加入氨水再加入H2O2

③生成[Co(NH36]3+的離子方程式為
2[Co(NH36]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH36]3++2NH3↑+2H2O
2[Co(NH36]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH36]3++2NH3↑+2H2O
。
(3)分離提純。將反應后的混合物趁熱過濾,待濾液冷卻后加入適量濃鹽酸,過濾、洗滌、干燥,得到[Co(NH36]Cl3晶體。該過程中加入濃鹽酸的目的是
增大c(Cl-),降低[Co(NH36]Cl3在水中的溶解度,有利于其結晶析出
增大c(Cl-),降低[Co(NH36]Cl3在水中的溶解度,有利于其結晶析出
。
(4)含量測定。通過碘量法可測定產品中的鈷元素的含量。稱取0.10g產品加入稍過量的NaOH溶液并加熱,將Co完全轉化為難溶的Co(OH)3,過濾洗滌后將濾渣完全溶于鹽酸中,向所得的溶液中加入過量的KI和2~3滴淀粉溶液,再用0.010mol?-1L的Na2S2O3溶液滴定(反應原理:Co3++I-→Co2++I2、I2+S2
O
2
-
3
→I-+S4
O
2
-
6
),達到滴定終點時消耗Na2S2O3溶液24.00ml,則產品中鈷元素的含量
14.16%
14.16%
(寫出解題過程)。

【答案】3d7;4.7~7.4;NH4Cl會抑制NH3?H2O的電離,防止生成Co(OH)2沉淀;參與反應提供
NH
+
4
;氨水;[Co(NH36]2+具有較強還原性,易被氧化;先加H2O2將Co2+氧化為Co3+,后加氨水,會生成Co(OH)3,不利于產品的生成,故先加入氨水再加入H2O2;2[Co(NH36]2++2NH4++H2O2=2[Co(NH36]3++2NH3↑+2H2O;增大c(Cl-),降低[Co(NH36]Cl3在水中的溶解度,有利于其結晶析出;14.16%
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:69引用:2難度:0.4
相似題
  • 1.某小組以CoCl2?6H2O、過氧化氫、液氨、氯化銨固體為原料,在活性炭催化下,合成了橙黃色晶體X.為確定其組成,進行如下實驗(加熱儀器和固定儀器省略):
    ①氨的測定:精確稱取w g X,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10% NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品溶液中的氨全部蒸出,用V1 mLc1 mol?L-1的鹽酸溶液吸收。蒸氨結束后取下接收瓶,用c2 mol?L-1NaOH標準溶液滴定過剩的HCl,到終點時消耗V2 mLNaOH溶液。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ②氯的測定:準確稱取樣品X配成溶液后用AgNO3標準溶液滴定,K2CrO4溶液為指示劑,至出現(xiàn)磚紅色沉淀不在消失為終點(Ag2CrO4為磚紅色)。  回答下列問題:
    (1)裝置中安全管的作用是
     
    。
    (2)用氫氧化鈉標準溶液滴定過量的氯化氫,部分操作步驟是檢查滴定管是否漏液、用蒸餾水洗滌、
     
    、排滴定管尖嘴的氣泡、調節(jié)堿式滴定管內液面至0刻度或0刻度以下、滴定、讀數(shù)、記錄并處理數(shù)據(jù);下列操作或情況會使測定樣品中NH3的質量分數(shù)偏高的是
     
    (填代號)。
    A.裝置氣密性不好              B.用酚酞作指示劑
    C.滴定終點時俯視讀數(shù)         D.滴定時NaOH溶液外濺
    (3)樣品中氨的質量分數(shù)表達式為
     
    。
    (4)測定氯的滴定終點時,若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5 mol?L-1,c(CrO42-)為
     
    mol?L-1.(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12)。如果滴加K2CrO4溶液過多,測得結果會
     
    (填:偏高、偏低或無影響)。
    (5)經測定,樣品X中鈷、氨和氯的物質的量之比為1:6:3,鈷的化合價為
     
    。制備X的化學方程式為
     
    。

    發(fā)布:2024/11/5 8:0:2組卷:2引用:1難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.某科學家在實驗室中將CoCl2?6H2O溶解在煮沸的NH4Cl溶液后,趁熱倒入盛有少量活性炭的錐形瓶中,冷卻后依次加入濃氨水和H2O2,經過一系列的反應,最終制得了一種橙黃色晶體X,為確定其組成,進行如下實驗:
    實驗一、氨的測定:精確稱取w g X,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10% NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品液中的氨全部蒸出,用V1mL c1mol?L-1的鹽酸標準溶液吸收。蒸氨結束后取下接收瓶,用c2mol?L-1 NaOH標準溶液滴定過剩的HCl,到終點時消耗V2mL NaOH溶液。
    實驗二、氯的測定:準確稱取樣品X,配成溶液后用AgNO3標準溶液滴定,K2CrO4溶液為指示劑,至出現(xiàn)磚紅色沉淀不再消失為終點(Ag2CrO4為磚紅色)
    回答下列問題:
    (1)圖中2是一個長玻璃管,其作用原理是
     
    。
    (2)樣品中氨的質量分數(shù)表達式為
     

    (3)測定氨前應進行的操作是
     
    。
    (4)測定氯的過程中,使用棕色滴定管的原因是
     
    ,滴定終點的現(xiàn)象是
     
    ,若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5mol?L-1,c(
    C
    r
    O
    2
    -
    4
    )為
     
    mol?L-1.(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12
    (5)經測定,樣品X中鈷、氨和氯的物質的量之比為1:6:3,鈷的化合價為
     
    ,X的制備過程中溫度不能過高的原因是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/5 8:0:2組卷:0引用:1難度:0.4
  • 3.CoCl2?6H2O是一種陶瓷著色劑.利用水鈷礦[主要成分為Co2O3、Co(OH)3,還含少量Fe2O3、Al203、MnO等]制取CoCl2?6H2O的工藝流程如圖1:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    已知:①浸出液中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如表:(金屬離子濃度為:0.01mol/L)
    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
    ③CoCl2?6H2O熔點為86℃,加熱至110~120℃時,失去結晶水生成無水氯化鈷.
    (1)寫出浸出過程中Co(OH)3發(fā)生反應的離子方程式
     

    (2)寫出NaClO3發(fā)生反應的主要離子方程式
     

    (3)“加Na2CO3調pH至a”,則a的范圍是
     

    (4)制得的CoCl2?6H2O在烘干時需減壓烘干的原因是
     
    ;
    (5)萃取劑對金屬離子的萃取率與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
    (6)操作1為蒸發(fā)濃縮、
     

    (7)實驗室用足量的濃鹽酸完全溶解一定量的鈷的氧化物Cox0y(其中鈷的化合價為+2、+3),若得到含13gCoCl2的溶液并產生標準狀況下448mL的黃綠色氣體,則y:x=
     

    發(fā)布:2024/11/5 8:0:2組卷:11引用:1難度:0.5
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