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CoCl2?6H2O是一种饲料营养强化剂.以含钴(Co)废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2?6H2O的一种新工艺,流程如图:![]() 已知: ①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2↑ ②CoCl2?6H2o熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴. ③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
(1)在上述工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为______. (2)加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是______. (3)操作I包含3个基本实验操作,它们是______和过滤. (4)制得的CoCl2?6H2O需减压烘干的原因是______. (5)为测定产品中CoCl2?6H2O的含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量.通过计算发现产品中CoCl2?6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是______. (6)在实验室中,为了从上述产品中获得纯净的CoCl2?6H2O,采用的方法是______. |
参考解答
(1)金属和盐酸反应生成氯化物,和硝酸反应生成硝酸盐,同时生成一氧化氮,导致氯化物中含有硝酸盐杂质,且生成有毒气体,污染环境, 故答案为:减少有毒气体的排放,防止大气污染;防止产品中混有硝酸盐; (2)废料加入盐酸后生成氯化物,然后加入双氧水,二价铁离子被双氧水氧化生成三价铁离子,根据沉淀的PH值表格知,当溶液的PH值为5.2时,铁离子和铝离子被完全沉淀,当溶液的PH值为7.6时,钴离子才开始产生沉淀,所以要想将铁离子、铝离子和钴离子分离,溶液的pH值应该不小于5.2不大于7.6, 故答案为:5.2≤a≤7.6; (3)从溶液中制取固体的方法制取氯化钴固体,其操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶; (4)根据题意知,CoCl2?6H2O常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴,为防止其分解,制得的CoCl2?6H2O需减压烘干, 故答案为:降低烘干温度,防止产品分解; (5)根据CoCl2?6H2O的组成分析,造成产品中CoCl2?6H2O的质量分数大于100%的原因可能是:1、含有杂质,导致氯离子含量大,2、结晶水化物失去部分水,导致相同质量的固体中氯离子含量变大,故答案为:可能是含有杂质,也可能是失去部分水; (6)根据CoCl2?6H2O的性质选取方法,CoCl2?6H2o熔点86℃,易溶于乙醚,所以将产品溶于乙醚,过滤后再蒸馏,从而获得较纯净的CoCl2?6H2O, 故答案为:将产品溶于乙醚,过滤后再蒸馏. |
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