①“浸泡”铜钴矿石的适宜条件为___________________________________
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②图3中pH增大时铜、钴浸出率下降的原因可能是_____________________
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(5)CoC2O4·2H2O在空气中高温煅烧得到Co2O3的化学方程式是___________________________________________________________________。
[解析] 往铜钴矿石中加入过量稀硫酸和Na2SO3溶液,“浸泡”后溶液中含有Co2+、Cu2+、Fe2+、Mg2+、Ca2+,加入Na2SO3溶液主要是将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+,“沉铜”后先加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+,再加入Na2CO3溶液调节pH,可以使Fe3+沉淀,过滤后所得滤液A主要含有Co2+、Mg2+、Ca2+,再用NaF溶液除去钙离子、镁离子,过滤后,向滤液B中加入浓Na2CO3溶液使Co2+转化为CoCO3固体,向CoCO3固体中先加盐酸,再加草酸铵溶液得到二水合草酸钴,煅烧后制得Co2O3。(1)“浸泡”过程中可以加快反应速率和提高原料利用率的方法有升温、粉碎矿石、适当增加稀硫酸的浓度等。(2)Na2SO3具有较强的还原性,加过量的Na2SO3溶液可将CoO(OH)、Fe2O3分别与硫酸反应得到的Co3+和Fe3+还原为Co2+及Fe2+。(3)由图1可知,“沉铜”后加入NaClO3溶液时,Co2+并未被氧化,被氧化的是Fe2+,反应的离子方程式为ClO+6Fe2++6H+===Cl-+6Fe3++3H2O。(4)①根据图2、图3可知,“浸泡”铜钴矿石的适宜条件是温度为65 ℃~75 ℃及pH为0.5~1.5。②图3反映的是pH变化对铜、钴浸出率的影响,“浸泡”过程是利用H+和CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3发生反应以浸出金属离子,当pH逐渐增大时,H+的浓度减小,铜、钴浸出率降低。(5)CoC2O4·2H2O在空气中高温煅烧得到Co2O3的化学方程式为4CoC2O4·2H2O+3O22Co2O3+8CO2+8H2O。
[答案] (1)升温、粉碎矿石、适当增加稀硫酸的浓度等(写出2种即可)
(2)将Co3+、Fe3+还原为Co2+、Fe2+
(3)ClO+6Fe2++6H+===Cl-+6Fe3++3H2O
(4)①温度为65 ℃~75 ℃、pH为0.5~1.5 ②pH升高后溶液中c(H+)下降,溶解CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3的能力降低 (5)4CoC2O4·2H2O+3O22Co2O3+8CO2+8H2O
3.(2019·开封模拟)三氧化二钴(Co2O3)常用作制滤光眼镜的添加剂、催化剂和氧化剂。以含钴废料(主要成分为CoO、Co2O3,含有少量MnO2、NiO、Fe3O4杂质)为原料制备Co2O3的流程如下:
(1)研磨的目的是__________________________________________________
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