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  【CoO是电子陶瓷所需的重要原料,工业上可用含有Co2O3、Fe2O3、Li和Al等物质的废料制备CoO.生产流程如图:已知:①Li2CO3微溶于水;②部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表:Fe3+Co】

  CoO是电子陶瓷所需的重要原料,工业上可用含有Co2O3、Fe2O3、Li和Al等物质的废料制备CoO.生产流程如图:

  已知:①Li2CO3微溶于水;

  ②部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表:

  Fe3+Co2+Co3+Al3+pH(开始沉淀)1.97.15-0.233.4pH(完全沉淀)3.29.151.094.7(1)为提高碱溶速率,除适当增大NaOH溶液浓度、提高反应温度外,还可采取的措施有___.

  (2)步骤Ⅱ中酸溶时发生了反应:Co2O3+6H++2Cl-=2___+___↑+3H2O,此反应的目的是___.

  (3)步骤Ⅲ中加入Na2CO3溶液的作用是___,物质X的化学式为___.

  (4)步骤Ⅲ中加入NaF对步骤Ⅳ所起的作用是___.

  (5)操作A的步骤为___,将所得的草酸钴晶体高温灼烧,其热重分析图如图:写出B点物质的化学式:___,CD段发生反应的化学方程式为:___.

1回答
2020-02-13 19:08
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金芬

  含钴废料中含有Co2O3、Fe2O3和少量Li、Al,向废料中加入NaOH溶液,只有Al和NaOH反应生成可溶性的NaAlO2,Li和水反应生成微溶的LiOH,然后过滤得到滤渣Co2O3、Fe2O3 和少量LiOH,滤液中含有NaOH和NaAlO2,向滤渣中加入浓盐酸,发生反应Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+2H2O、Fe2O3+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O、LiOH+HCl=LioCl+H2O,得到含有Co的溶液,向溶液中加入碳酸钠溶液和NaF溶液,得到可溶性的CoCO3和Fe(OH)3和LiF沉淀,过滤得到滤渣Fe(OH)3和LiF,滤液中含有CoCO3,向滤液中再加入碳酸钠溶液,得到CoCO3固体,将CoCO3溶液于盐酸和草酸铵的混合溶液,经过滤、洗涤、干燥得到草酸钴晶体,煅烧草酸钴晶体得到CoO.(1)为提高碱溶速率,除适当增大NaOH溶液浓度、提高反应温度外,还可采取的措施有将废料研磨成更小颗粒,故答案为:将废料研磨成更小颗粒;

  (2)步骤Ⅱ中酸溶时发生的离子反应为Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O;发生此反应的目的是溶解Co2O3,将三价钴转化为Co2+,便于沉淀除去Fe3+,故答案为:Co2+、Cl2;溶解Co2O3,将三价钴转化为Co2+,便于沉淀除去Fe3+;

  (3)步骤Ⅲ中加入Na2CO3溶液的作用是调节溶液的pH,使溶液里的Fe3+完全转化为Fe(OH)3,故答案为:调节溶液的pH;Fe(OH)3;

  (4)步骤Ⅲ中加入NaF对步骤Ⅳ所起的作用是降低溶液中Li+浓度,避免步骤Ⅵ中产生Li2CO3沉淀,故答案为:降低溶液中Li+浓度,避免步骤Ⅵ中产生Li2CO3沉淀;

  (5)可通过过滤、洗涤及干燥草酸钴晶体;A为CoC2O4,n(CoC2O4)=14.7g147g/mol

2020-02-13 19:12:58

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