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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:186 题号:15199466
三氯化六氨合钴(III){[Co(NH3)6]Cl3}是合成其他含钴配合物的重要原料。工业上以水钴矿(主要成分为Co2O3,还含有少量的Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO、SiO2)为原料制备三氯化六氨合钴晶体。

已知:①Co2O3具有很强的氧化性,其产物为Co(II);碱性条件下,Co(II)能被O2氧化;[Co(NH3)6]Cl3易溶于热水,难溶于冷水;
②25℃时相关物质的Ksp如表:
物质Co(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)Ca(OH)2MgF2CaF2
Ksp1×10-13.81×10-16.31×10-38.61×10-32.31×10-11.21×10-7.81×10-105×10-11
请回答下列问题:
(1)“浸取”时,能提高浸取速率的措施是____(写出一条即可),Co2O3发生反应的离子方程式为____
(2)滤渣II的成分是Al(OH)3和Fe(OH)3,“氧化”时,NaClO3溶液的作用是____
(3)“除杂”时,CoF2可将Ca2+、Mg2+转化为沉淀过滤除去,若所得滤液中Mg2+刚好沉淀完全,则此时滤液中c(Ca2+)=____mol·L-1(通常认为溶液中离子浓度≤10-5mol·L-1时沉淀完全)。
(4)“转化”时,Co2+转化为[Co(NH3)6]3+,需水浴控温在50~60℃,温度不能过高的原因是____,其反应的离子方程式为____,“系列操作”为____、洗涤、干燥。
(5)为测定产品中钴元素的含量,取ag样品于烧杯中,加水溶解,加入足量的NaOH溶液,加热至沸腾,将[Co(NH3)6]Cl3完全转化为Co(OH)3,冷却后加足量KI固体和HCl溶液,充分反应一段时间后,将烧瓶中的溶液全部转移至250.00mL容量瓶中,定容。取25.00mL试样加入到锥形瓶中,加入淀粉作指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,滴定至终点消耗Na2S2O3溶液的体积为VmL(已知:2Co3++2I-=2Co2++I2,I2+2S2O=2I-+S4O)。
①滴定终点的现象是____
②该产品中钴元素的质量分数为____(用含aV的式子表示)。

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【推荐1】高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程:

(1) KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列_____物质相似。
A 75%酒精      B 双氧水    C 苯酚          D “84”消毒液(NaClO溶液)
(2)操作Ⅰ的名称是________
(3)上述流程中可以循环使用的物质有石灰、CO2________;(写化学式)。
(4) 向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4,该反应中的还原剂是_______
(5) 铋酸钠(NaBiO3,不溶于水)用于定性检验酸性溶液中Mn2+的存在(铋元素的还原产物为Bi3+,Mn的氧化产物为+7价),写出反应的离子方程式:___________
(6) 写出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式:__________
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请回答下列问题:
(1)本实验最适合的氧化剂X是________(填序号)。
A.K2Cr2O7              B.NaClO
C.H2O2          D.KMnO4
(2)物质Y是________
(3)除去Fe3的有关离子方程式是___________________________________________
(4)加氧化剂的目的是____________________________________________
(5)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体?________,应如何操作?_____
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【推荐3】高锰酸钾可用于生活消毒,是中学化学常见的氧化剂。工业上,用软锰矿制高锰酸钾的流程如下:

请回答下列问题:
(1)该生产中需要纯净的CO2气体,写出实验室制取CO2的化学方程式____________
(2)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是____(填字母)。
a.75%酒精       b.双氧水       c.苯酚       d. 84消毒液(NaClO溶液)
(3)写出二氧化锰和氢氧化钾熔融物中通入空气时发生的主要化学反应的方程式:____
(4)上述流程中可以循环使用的物质有_________________(写化学式)。
(5)测定高锰酸钾样品纯度采用硫酸锰滴定:向高锰酸钾溶液中滴加硫酸锰溶液,产生黑色沉淀。当溶液由紫红色刚好褪色且半分钟不恢复,表明达到滴定终点。写出该反应的离子方程式:____________________________
(6)已知:常温下,Ksp[Mn(OH)2]=2.4×10-13。工业上,调节pH可以沉淀废水中Mn2+,当pH=10时,溶液中c(Mn2+)=___________________
(7)操作Ⅰ的名称是_______________;操作Ⅱ根据KMnO4和K2CO3两物质在溶解性上的差异,采用______(填操作步骤)、趁热过滤得到KMnO4粗晶体。
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