解答题-工业流程题 适中0.65 引用1 组卷217
碳酸钴(CoCO3)是一种红色粉末，常用作催化剂、选矿剂和家装涂料的颜料。以含钴废渣(主要成分为CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下：
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol· L-1计算)。
回答下列问题：
(1)“酸浸”时通入SO2的目的是_________ ，反应的离子方程式为________________ 。此处的SO2也可以用Na2SO3代替，Na2SO3用量和钴的浸取率之间的关系如图1所示，则较为适宜的条件为__________ 。
(2)除铝时，应控制溶液的pH范围为_______ ，除铝的离子方程式为_____________ 。
(3)“萃取”过程可表示为ZnSO4 (水层) +2HX(有机层)
ZnX2(有机层) + H2SO4(水层)，由有机层获取ZnSO4溶液的操作是_______________ 。
(4)用得到的CoCO3等为原料，采用微波水热法和常规水热法发可以制得两种CoxNi(1-x) Fe2O4，(其中Co、Ni均为+2价)，均可用作H2O2分解的催化剂，有较高的活性。图2是两种不同方法制得的CoxNi(1-x) Fe2O4在10° C时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知：_______________ 法制取得到的催化剂活性更高，由此推测Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是_________ 。
(5)用纯碱沉淀转化法也可以从草酸钴(CoC2O4)废料中得到CoCO3，向含有CoC2O4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有CoCO3沉淀生成时，溶液中
=______ (保留两位有效数字)。[已知：Ksp(CoC2O4)=6.3×10-8，Ksp(CoCO3)=1.4×10-13]
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol· L-1计算)。
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Co2+ | 7.6 | 9.4 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Zn2+ | 5.4 | 8.0 |
回答下列问题：
(1)“酸浸”时通入SO2的目的是
(2)除铝时，应控制溶液的pH范围为
(3)“萃取”过程可表示为ZnSO4 (水层) +2HX(有机层)
ZnX2(有机层) + H2SO4(水层)，由有机层获取ZnSO4溶液的操作是(4)用得到的CoCO3等为原料，采用微波水热法和常规水热法发可以制得两种CoxNi(1-x) Fe2O4，(其中Co、Ni均为+2价)，均可用作H2O2分解的催化剂，有较高的活性。图2是两种不同方法制得的CoxNi(1-x) Fe2O4在10° C时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知：
(5)用纯碱沉淀转化法也可以从草酸钴(CoC2O4)废料中得到CoCO3，向含有CoC2O4固体的溶液中滴加Na2CO3溶液，当有CoCO3沉淀生成时，溶液中
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CoCO3可用作选矿剂、催化剂及伪装涂料的颜料。以含钴废渣(主要成分为CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如图：
已知：①常温下，Ksp(CoCO3)=1.6×10-7
②相关金属离子[c(Mn+)=1.0mol•L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如表：
(1)“酸浸”时加快溶解的方法有_______ (写出一种)。
(2)写出“酸浸”时发生氧化还原反应的化学方程式________ 。
(3)“除铝”过程中需要调节溶液pH的范围为_______ ，形成沉渣时发生反应的离子方程式为_______ 。
(4)“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层)ZnX2(有机层)+H2SO4(水层)，由有机层获取ZnSO4溶液的操作是_______ 。
(5)“沉钴”时，Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是________ 。
(6)当Co2+沉淀完全时[c(Co2+)≤1×10-5mol•L-1]，溶液中c(CO
)至少应大于_______ 。
(7)在空气中煅烧CoCO3生成钴的氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为0.672L(标准状况)，则该钴的氧化物的化学式为________ 。
已知：①常温下，Ksp(CoCO3)=1.6×10-7
②相关金属离子[c(Mn+)=1.0mol•L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如表：
| 金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
| Co2+ | 7.6 | 9.4 |
| Al3+ | 3.0 | 5.0 |
| Zn2+ | 5.4 | 8.0 |
(1)“酸浸”时加快溶解的方法有
(2)写出“酸浸”时发生氧化还原反应的化学方程式
(3)“除铝”过程中需要调节溶液pH的范围为
(4)“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层)
ZnX2(有机层)+H2SO4(水层)，由有机层获取ZnSO4溶液的操作是(5)“沉钴”时，Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是
(6)当Co2+沉淀完全时[c(Co2+)≤1×10-5mol•L-1]，溶液中c(CO
)至少应大于(7)在空气中煅烧CoCO3生成钴的氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为0.672L(标准状况)，则该钴的氧化物的化学式为
CoCO3可用作选矿剂、催化剂及伪装涂料的颜料。以含钴废渣(主要成分为CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO 等杂质) 为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下：
已知：①常温下，Ksp(CoCO3)=1.6×10-7
②相关金属离子[c(Mn+)=1.0mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
(1)“酸浸”时加快溶解的方法有_______ (写出一种)。
(2)写出“酸浸”时发生氧化还原反应的化学方程式_______ 。
(3)“除铝”过程中需要调节溶液pH 的范围为_______ ，形成沉渣时发生反应的离子方程式为_______ 。
(4)“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层)
ZnX2(有机层)+H2SO4(水层)，由有机层获取ZnSO4溶液的操作是_______ 。
(5)“沉钴”后经过滤、洗涤、干燥可得CoCO3固体，其中洗涤沉淀的方法是_______ 。
(6)当Co2+沉淀完全时[c(Co2+)≤1×10-5mol·L-1]，溶液中c(CO
)至少应大于_______ 。
(7)在空气中煅烧CoCO3生成钴的氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为0.672 L(标准状况)，则该钴的氧化物的化学式为_______ 。
已知：①常温下，Ksp(CoCO3)=1.6×10-7
②相关金属离子[c(Mn+)=1.0mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
| 金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
| Co2+ | 7.6 | 9.4 |
| Al3+ | 3.0 | 5.0 |
| Zn2+ | 5.4 | 8.0 |
(2)写出“酸浸”时发生氧化还原反应的化学方程式
(3)“除铝”过程中需要调节溶液pH 的范围为
(4)“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层)
ZnX2(有机层)+H2SO4(水层)，由有机层获取ZnSO4溶液的操作是(5)“沉钴”后经过滤、洗涤、干燥可得CoCO3固体，其中洗涤沉淀的方法是
(6)当Co2+沉淀完全时[c(Co2+)≤1×10-5mol·L-1]，溶液中c(CO
)至少应大于(7)在空气中煅烧CoCO3生成钴的氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为0.672 L(标准状况)，则该钴的氧化物的化学式为
CoCO3可用作选矿剂、催化剂及伪装涂料的颜料。以含钴废渣(主要成CoO、Co2O3，还含有Al2O3、ZnO 等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下：
下表是相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)：
(1)写出“酸溶”时发生氧化还原反应的化学方程式_________________ 。
(2)“除铝”过程中需要调节溶液pH 的范围为______________ ，形成沉渣时发生反应的离子方程式为_____________________ 。
(3)在实验室里，萃取操作用到的玻璃仪器主要有____________ ；上述“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层) 
ZnX2(有机层)+H2SO4(水层)，由有机层获取ZnSO4溶液的操作是_________________________ 。
(4)“沉钴”时，Na2CO3溶液滴加过快会导致产品不纯，请解释原因_________________ 。
(5)在空气中煅烧CoCO3生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为0.672 L(标准状况)，则该钴氧化物的化学式为____________________ 。
下表是相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)：
| 金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
| Co2+ | 7.6 | 9.4 |
| Al3+ | 3.0 | 5.0 |
| Zn2+ | 5.4 | 8.0 |
(1)写出“酸溶”时发生氧化还原反应的化学方程式
(2)“除铝”过程中需要调节溶液pH 的范围为
(3)在实验室里，萃取操作用到的玻璃仪器主要有
ZnX2(有机层)+H2SO4(水层)，由有机层获取ZnSO4溶液的操作是(4)“沉钴”时，Na2CO3溶液滴加过快会导致产品不纯，请解释原因
(5)在空气中煅烧CoCO3生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为0.672 L(标准状况)，则该钴氧化物的化学式为
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