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工業(yè)上從鈷渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]中回收鈷的兩種方法如圖。
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已知:
①Ksp[Co(OH)3]=1.6×10-44,Ksp[Co(OH)2]=6.3×10-15,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
②堿性條件下,F(xiàn)e(OH)3不與亞硫酸鈉反應(yīng);Fe3++NH3→不發(fā)生類似Co2+、Co3+的配位化學(xué)反應(yīng)。
請回答下列問題:
(1)方法1“氨浸”時用的氨水的質(zhì)量百分數(shù)為a,密度為ρg?cm-3,該氨水的物質(zhì)的量濃度為
1000
ρa
17
mol/L
1000
ρa
17
mol/L
mol?L-1,“氨浸”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
2Co(OH)3+8NH3+SO32-+4NH4+=2[Co(NH36]2++SO42-+5H2O
2Co(OH)3+8NH3+SO32-+4NH4+=2[Co(NH36]2++SO42-+5H2O

(2)方法1“氨浸”時,未加Na2SO3溶液和加入Na2SO3溶液時的鈷浸出率如圖1所示。請解釋兩種情況下鈷浸出率不同的原因
Co(OH)3的Ksp太小,難以浸出,而Co(OH)2的Ksp較大,加入Na2SO3把三價鈷還原成二價鈷,有利于鈷的浸出
Co(OH)3的Ksp太小,難以浸出,而Co(OH)2的Ksp較大,加入Na2SO3把三價鈷還原成二價鈷,有利于鈷的浸出
。



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圖1不同條件下鈷浸出率




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圖2 浸出溫度對鈷浸出率的影響
(3)方法1中,浸出溫度對鈷浸出率的影響如圖2所示,工業(yè)上選擇50℃而不是更高溫度的可能的原因是
50℃以上,鈷的浸出率隨溫度的升高變化不大,且溫度升高,促進氨逸出且能耗增大
50℃以上,鈷的浸出率隨溫度的升高變化不大,且溫度升高,促進氨逸出且能耗增大
。
(4)方法2中,為提高酸溶速率,可采取的措施是
將鈷渣粉碎,增大接觸面積、升高溫度、加強攪拌等
將鈷渣粉碎,增大接觸面積、升高溫度、加強攪拌等
(寫出一條即可)。
(5)對比方法1和方法2,從物質(zhì)分離的角度分析方法1的優(yōu)點是
與方法2相比,方法1中Fe(OH)3不溶于氨水,減少了后續(xù)分離Fe3+的操作
與方法2相比,方法1中Fe(OH)3不溶于氨水,減少了后續(xù)分離Fe3+的操作
。

【答案】
1000
ρa
17
mol/L;2Co(OH)3+8NH3+SO32-+4NH4+=2[Co(NH36]2++SO42-+5H2O;Co(OH)3的Ksp太小,難以浸出,而Co(OH)2的Ksp較大,加入Na2SO3把三價鈷還原成二價鈷,有利于鈷的浸出;50℃以上,鈷的浸出率隨溫度的升高變化不大,且溫度升高,促進氨逸出且能耗增大;將鈷渣粉碎,增大接觸面積、升高溫度、加強攪拌等;與方法2相比,方法1中Fe(OH)3不溶于氨水,減少了后續(xù)分離Fe3+的操作
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:26引用:1難度:0.3
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    (1)用足量(NH42SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
    ①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
     

    ②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH34]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
     

    (2)“浸出”時As2O3轉(zhuǎn)化為
    A
    s
    O
    3
    -
    3
    ?!俺椤辈襟E①中用(NH42S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為
     

    (3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
     
    和BaSO4
    (4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運用平衡移動原理解釋原因:
     
    。
    (5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
     
    。
    (6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
    已知:ⅰ.固體失重質(zhì)量分數(shù)=
    樣品起始質(zhì)量
    -
    剩余固體質(zhì)量
    樣品起始質(zhì)量
    ×100%。
    ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
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    ①280℃時煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分數(shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
     
    %(保留到小數(shù)點后一位)。
    ②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
     
    (填字母序號)。
    a.恒溫280℃,60~120min
    b.恒溫300℃,240~300min
    c.恒溫350℃,240~300min
    d.恒溫550℃,60~120min
    (7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有
     

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:79引用:5難度:0.5
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