20. 金属钴(Co)是一种“氢前金属”,金属活动性介于Zn和Cu之间,Co元素常见的化合价为+2和+3。金属Co与酸反应后显+2,Co元素常见的化合物相关性质如下:
物质 | CoO | Co(OH)2 | CoCl2 | CoSO4 | Co(NO3)2 | CoCO3 |
在水中的溶解性 | 难溶于水的灰绿色固体 | 难溶于水的粉红色固体 | 易溶于水形成粉红色溶液 | 易溶于水形成粉红色溶液 | 易溶于水形成粉红色溶液 | 难溶于水的粉红色固体 |
(1)根据金属化学性质的一般规律。下列预测合理的是___________。
A.钴能够与氢氧化钠溶液反应 |
B.H2或者CO能够将钴的氧化物转化为金属钴 |
C.钴能够与盐酸或者稀硫酸反应 |
D.硫酸钴溶液中的硫酸锌可以加入钴粉除去 |
(2)碳酸钴(CoCO
3)是一种难溶于水的粉红色固体,结合所学知识预测,CoCO
3能与
____(填物质类别)反应,验证预测的实验操作和预期现象是:取CoCO
3固体于试管中
_______。
(3)依据各类物质间的反应规律,根据以下限选试剂,设计一种制备CoCO
3的方案(见以下表格)该方案包含两个实验步骤,请完成表格。.
限选试剂:钴粉、氢氧化钴固体、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、稀硫酸、锌片、铜片
实验步骤 | 预期反应的化学方程式 | 预期反应的实验现象 |
________ | ________ | ________ |
________ | ________ | ________ |
(4)从含钴的矿石中提取钴的工艺过程一般是会先用足量的酸进行酸浸,酸浸时,钴的氧化物发生如下反应:
反应I:CoO + H
2SO
4 =CoSO
4 +H
2O
反应II:2Co
2O
3 + 4H
2SO
4 =4CoSO
4 +4H
2O +O
2↑
反应III:Co
2O
3 +Na
2SO
3+2H
2SO
4 =2CoSO
4 +2H
2O +Na
2SO
4①反应后溶液中含钴元素的微粒是:
_____(填化学符号)。
②已知,反应前含有CoO和Co
2O
3 的矿石(矿石中钴元素的质量分数为59%)的质量为b g 则理论上可以生成CoSO
4的质量为
______(用含b的式子表示)。