Question

5．CoCl₂•6H₂O常用作多彩水泥的添加劑，以含鈷廢料（含少量Fe、Al等雜質(zhì)）制取CoCl₂•6H₂O的一種工藝如下：

已知：

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Co（OH）2	Al（OH）3
開始沉淀（pH）	2.3	7.5	7.6	3.4
完全沉淀（pH）	4.1	9.7	9.2	5.2

（1）凈化除雜質(zhì)時(shí)，加入H₂O₂發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（2）加入CoCO₃調(diào)pH為5.2～7.6，則操作Ⅰ獲得的濾渣成分為Fe（OH）₃、Al（OH）₃．
（3）加鹽酸調(diào)整pH為2～3的目的為抑制CoCl₂水解．
（4）操作Ⅱ過程為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（填操作名稱）、過濾、洗滌、干燥．其中洗滌的操作為在過濾器中加入蒸餾水使水沒過晶體，靜置，使其自然流下，重復(fù)2-3次．

Answer 1

分析 向含鈷廢料中加入過量稀鹽酸，F(xiàn)e、Al和稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl₂、AlCl₃、CoCl₂，向溶液中加入雙氧水和CoCO₃，雙氧水具有強(qiáng)氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，離子反應(yīng)方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，加入CoCO₃，調(diào)節(jié)溶液的pH至7.6，使Fe（OH）₃、Al（OH）₃生成沉淀，然后過濾，濾渣為Fe（OH）₃、Al（OH）₃，濾液中含有CoCl₂，然后向?yàn)V液中加入稀鹽酸，抑制CoCl₂水解，然后采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾方法得到CoCl₂•6H₂O；
（1）雙氧水具有氧化性，能氧化還原性離子；
（2）加入CoCO₃調(diào)pH為5.2～7.6，則操作I獲得的濾渣成分為Fe（OH）₃、Al（OH）₃；
（3）CoCl₂為強(qiáng)酸弱堿鹽，陽離子水解導(dǎo)致溶液呈酸性，加入稀鹽酸能抑制水解；
（4）操作Ⅱ過程為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，其中洗滌的操作同過濾，用蒸餾水進(jìn)行洗滌．

解答 解：向含鈷廢料中加入過量稀鹽酸，F(xiàn)e、Al和稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl₂、AlCl₃、CoCl₂，向溶液中加入雙氧水和CoCO₃，雙氧水具有強(qiáng)氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，離子反應(yīng)方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，加入CoCO₃，調(diào)節(jié)溶液的pH至7.6，使Fe（OH）₃、Al（OH）₃生成沉淀，然后過濾，濾渣為Fe（OH）₃、Al（OH）₃，濾液中含有CoCl₂，然后向?yàn)V液中加入稀鹽酸，抑制CoCl₂水解，然后采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾方法得到CoCl₂•6H₂O；
（1）雙氧水具有強(qiáng)氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，離子反應(yīng)方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）加入CoCO₃調(diào)pH為5.2～7.6，則操作I獲得的濾渣成分為Fe（OH）₃、Al（OH）₃，
故答案為：Fe（OH）₃、Al（OH）₃；
（3）CoCl₂為強(qiáng)酸弱堿鹽，陽離子水解導(dǎo)致溶液呈酸性，加入稀鹽酸能抑制水解，所以加入稀鹽酸的目的是抑制CoCl₂水解，
故答案為：抑制CoCl₂水解；
（4）操作Ⅱ過程為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，其中洗滌的操作為在過濾器中加入蒸餾水使水沒過晶體，靜置，使其自然流下，重復(fù)2-3次，
故答案為：冷卻結(jié)晶； 在過濾器中加入蒸餾水使水沒過晶體，靜置，使其自然流下，重復(fù)2-3次．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)分離和提純及電解原理，為高頻考點(diǎn)，涉及氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)分離和提純方法、鹽類水解等知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力，難點(diǎn)是工業(yè)流程的分析，題目難度中等．