氧化鈷（Co2O3）粉體材料在工業(yè)、電子、電訊等領(lǐng)域都有著廣闊的應(yīng)用前景。某銅鈷礦石主要含有CoO（OH）、CoCO3、Cu2（OH）2CO3和SiO2，其中還含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。由該礦石制備Co2O3的部分工藝過程如下：
Ⅰ．將粉碎的礦石用過量的稀H2SO4和Na2SO3溶液浸泡。
Ⅱ．浸出液除去含銅的化合物后，向溶液中先加入NaClO3溶液，再加入一定濃度的Na2CO3溶液，過濾，分離除去沉淀a[主要成分是Na2Fe6（SO4）4（OH）12]。
Ⅲ．向上述濾液中加入足量NaF溶液，過濾，分離除去沉淀b。
Ⅳ．Ⅲ中濾液加入濃Na2CO3溶液，獲得CoCO3沉淀。
Ⅴ．將CoCO3溶解在鹽酸中，再加入（NH4）2C2O4溶液，產(chǎn)生 CoC2O4?2H2O沉淀。分離出沉淀，將其在400℃～600℃煅燒，即得到Co2O3。
請回答：
（1）Ⅰ中，稀硫酸溶解CoCO3的化學(xué)方程式是 CoCO3+H2SO4═CoSO4+CO2↑+H2OCoCO3+H2SO4═CoSO4+CO2↑+H2O，加入Na2SO3溶液的主要作用是 將Co3+還原為Co2+（或作還原劑）將Co3+還原為Co2+（或作還原劑）。
（2）根據(jù)圖1、圖2分析：
①礦石粉末浸泡的適宜條件應(yīng)是 溫度：65℃-75℃、pH：0.5-1.5溫度：65℃-75℃、pH：0.5-1.5。
②圖2中銅、鈷浸出率下降的可能原因是 pH升高后溶液中c（H+）濃度下降，使得溶解CoO（OH）、CoCO3、Cu2（OH）2CO3的能力下降pH升高后溶液中c（H+）濃度下降，使得溶解CoO（OH）、CoCO3、Cu2（OH）2CO3的能力下降。
（3）Ⅱ中，浸出液中的金屬離子與NaClO3反應(yīng)的離子方程式：
ClO-3+6Fe2+6Fe2++6H+6H+═Cl-+6Fe3+6Fe3++3H2O3H2O
（4）Ⅱ中，檢驗鐵元素完全除去的試劑是 KSCN溶液KSCN溶液，實驗現(xiàn)象是 溶液不變紅色溶液不變紅色。
（5）Ⅱ、Ⅳ中，加入Na2CO3 的作用分別是 調(diào)節(jié)溶液的pH調(diào)節(jié)溶液的pH、富集Co2+（生成CoCO3沉淀）富集Co2+（生成CoCO3沉淀）。
（6）Ⅲ中，沉淀b的成分是MgF2、CaF2CaF2（填化學(xué)式）。
（7）Ⅴ中，分離出純凈的CoC2O4?2H2O的操作是 過濾、洗滌過濾、洗滌。
C
l
O
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3
【考點(diǎn)】制備實驗方案的設(shè)計．
【答案】CoCO3+H2SO4═CoSO4+CO2↑+H2O；將Co3+還原為Co2+（或作還原劑）；溫度：65℃-75℃、pH：0.5-1.5；pH升高后溶液中c（H+）濃度下降，使得溶解CoO（OH）、CoCO3、Cu2（OH）2CO3的能力下降；6Fe2+；6H+；6Fe3+；3H2O；KSCN溶液；溶液不變紅色；調(diào)節(jié)溶液的pH；富集Co2+（生成CoCO3沉淀）；CaF2；過濾、洗滌
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：34引用：3難度：0.6
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5