2020高考化学二轮复习 课时作业9 化学工艺流程综合型研究（含解析）.doc

10课时作业(九)1．CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3、Co(OH)3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下：已知：①浸出液含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Mn2＋、Al3＋等。②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8③CoCl2·6H2O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。(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(2)NaClO3的作用是____________________________，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________。若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时，可能会生成的有毒气体是________(填化学式)。(3)加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为__________________。(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。加萃取剂的目的是________________________________________________________________________；其使用的最佳pH范围是________(填字母)。A．2.0～2.5B．3.0～3.5C．4.0～4.5D．5.0～5.5(5)操作Ⅰ包含3个基本实验操作：蒸发、结晶和过滤。制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是________________________________________________________________________。(6)除“钙”“镁”是将滤液i中Mg2＋与Ca2＋转化为MgF2、CaF2沉淀。已知某温度下，Ksp(MgF2)＝7.35×10－11，Ksp(CaF2)＝1.50×10－10。当加入过量NaF，所得滤液中eq\f(c（Mg2＋）,c（Ca2＋）)＝________。答案(1)Co2O3＋SO32－＋4H＋===2Co2＋＋SO42－＋2H2O(2)将Fe2＋氧化成Fe3＋ClO3－＋6Fe2＋＋6H＋===Cl－＋6Fe3＋＋3H2OCl2(3)Fe(OH)3、Al(OH)3(4)除去溶液中的Mn2＋B(5)降低烘干温度，防止产品分解(6)0.49解析含钴废料中加入盐酸、Na2SO3后的浸出液含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Mn2＋、Al3＋等，加入NaClO3，可以将Fe2＋氧化得到Fe3＋，然后加入Na2CO3调pH至5.2，可得到Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，过滤后所得滤液i中加入NaF除去Ca2＋、Mg2＋，再用萃取剂萃取除去Mn2＋，得到的溶液中主要含有CoCl2。(2)酸性条件下，加入NaClO3将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身被还原为Cl－，若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时，氯酸钠能够氧化氯离子生成氯气。(4)由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知，调节溶液pH在3.0～3.5之间，可使Mn2＋被萃取，并防止Co2＋被萃取。(6)根据溶度积可知eq\f(c（Mg2＋）,c（Ca2＋）)＝eq\f(Ksp（MgF2）,Ksp（CaF2）)＝eq\f(7.35×10－11,1.50×10－10)＝0.49。2．(2019·江苏)实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下：(1)室温下，反应CaSO4(s)＋CO32－(aq)CaCO3(s)＋SO42－(aq)达到平衡，则溶液中eq\f(c（SO42－）,c（CO32－）)＝________[Ksp(CaSO4)＝4.8×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9]。(2)将氨水和NH4HCO3溶液混合，可制得(NH4)2CO3溶液，其离子方程式为________________________________________________________________________；浸取废渣时，向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是__________________