Question

電子級(jí)鈷的氧化物用于半導(dǎo)體工業(yè)和電子陶瓷等領(lǐng)域，是一種純度很高的氧化物。其工業(yè)制取流程如下：

(1)實(shí)驗(yàn)室過濾所需的儀器有鐵架臺(tái)、鐵圈、燒杯、________和漏斗。

(2)濾渣A的成分除過量的Co₃(PO₄)₂和Fe(OH)₃外還有________(填化學(xué)式)，加入Co₃(PO₄)₂的目的是__________________。

(3)Co與稀硝酸反應(yīng)生成Co^2＋的離子方程式為：_____________。

(4)濾渣B經(jīng)過反復(fù)洗滌、干燥后，進(jìn)行灼燒，其熱重分析圖如下：

寫出下列化學(xué)反應(yīng)方程式：

①AB段：____________________________________________；

②BC段：____________________________________________。

Answer 1

解析：本題考查電子級(jí)鈷的氧化物的制取流程，意在考查考生對(duì)化工流程的綜合分析能力。(1)過濾時(shí)還需要的儀器為玻璃棒。(2)Si不溶于稀HNO₃，因此濾渣A中還含有Si。根據(jù)制取流程可知，需要分離出Fe^3＋，因此加入Co₃(PO₄)₂的目的是調(diào)節(jié)溶液pH，使Co^2＋不沉淀，而使Fe^3＋完全沉淀。(3)Co與稀HNO₃發(fā)生氧化還原反應(yīng)：3Co＋8H^＋＋2NO===3Co^2＋＋4H₂O＋2NO↑。

(4)A點(diǎn)物質(zhì)為CoC₂O_4,14.7 g CoC₂O₄的物質(zhì)的量為0.1 mol，B、C點(diǎn)物質(zhì)均為鈷的氧化物，設(shè)其化學(xué)式為Co_xO_y，對(duì)于B點(diǎn)物質(zhì)，×(59x＋16y)＝7.50，得＝1，故B點(diǎn)物質(zhì)為CoO，對(duì)于C點(diǎn)物質(zhì)，×(59x＋16y)＝8.03，得≈，故C點(diǎn)物質(zhì)為Co₃O₄，故AB段的反應(yīng)為CoC₂O₄CoO＋CO↑＋CO₂↑；BC段的反應(yīng)為6CoO＋O₂2Co₃O₄。

答案：(1)玻璃棒(1分)

(2)Si(1分)　調(diào)節(jié)溶液pH，保證Co^2＋不沉淀，而使鐵離子全部沉淀(3分)

(3)3Co＋8H^＋＋2NO===3Co^2＋＋4H₂O＋2NO↑(3分)

(4)①CoC₂O₄CoO＋CO↑＋CO₂↑(3分)

②6CoO＋O₂2Co₃O₄(3分)