高考化学工艺流程分类汇编钴及其化合物Word下载.docx

高考化学工艺流程分类汇编钴及其化合物Word下载.docx

《高考化学工艺流程分类汇编钴及其化合物Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学工艺流程分类汇编钴及其化合物Word下载.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

-作为配体存在时，Co（II）容易被氧化。

例如在醋酸存在下，加NaNCh到Co（H）溶液中，2被N6•氧化,当N02•过量时,生成六硝基钻（III）酸根配离子：

Co2++7NO2+2H+=NO+H2O+[Co（NO2）6]3-

可见，Co（III）配合物的稳泄性大于Co（II）配合物，因此[Co（CN）（，F啲稳立性大于

[Co（NH3）6]3+o

二、模拟精选

1.（2020届广东省深圳市高三第一次调研）钻铝系催化剂主要用于石汕炼制等工艺，从废

钻铝催化剂（主要含有MoS2、CoS和A12O3）中回收钻和铝的工艺流程如图：

氨水

有机相2—4水相3f草慰Mjf35有机萃取剂Z］|

已知：

浸取液中的金属离子主要为MoO『、Co"

、Al34.

（1）铝酸彼［（NH4）2MoO4］中Mo的化合价为，MoS2在空气中髙温焙烧产生

两种氧化物：

SO：

和（填化学式）。

（2）为了加快酸浸速率，可采取的措施为（任写一条）。

（3）若选择两种不同萃取剂按一定比例（协萃比）协同萃取MoO^4和Co"

萃取情况如图

所示，当协萃比=,更有利于的萃取。

94M90S?

厳取率/%

841:

42:

3324:

1hl

协萃比

（4）操作I的划称为。

（5＞向有机相1中滴加氨水，发生的离子方程式为o

（6）Co"

萃取的反应原理为C产+2HR/CoR2+2H\向有机相2中加入比$6能

进行反萃取的原因是（结合平衡移动原理解释）。

（7）水相2中的主要溶质除了日2$。

4,还有（填化学式）。

（8）Co3O4可用作电极，若选用KOH电解质溶液，通电时可转化为CoOOH，其电极反

应式为。

【答案】

（1）+6MoO3

（2）搅扌半（3）4:

1（4）分液

（5）MoO^+4NH3H2O=MoO^+4NH；

+2H20

（6）根据C产+2HR蔭？

C0R2+2H+可知，加入日2$0.c（H「增大，平衡向左移动

（7）Al2（SO4）3

（8）Co3O4+OH-+H2O-e-=3CoOOH

2.（2020届广东省茂名市髙三二模）钻（Co）是生产耐热合金、硬质合金.防腐合金、磁性合金和各种钻盐的重要原料，其金属性弱于Fe强于Cu。

某低位硫钻铜矿的成分为：

CoS、CuFeSz.CaS、S1O2，一种利用生物浸出并回收英中钻和铜的工艺流程如图：

细曲、轶盐

]广有机_H反萃取|―►CuS04溶液一►Cu

第萝一盂阿一M军取I—,1|t

L♦水和—冷铁[_►!

电輕►41U

回答下列问题:

（1）Cu"

的生物浸出原理如下:

出由CoS浸岀Co%的离子方程式o

（2）浸出渣的主要成分为°

（3）萃取分离铜的原理如下：

Cu^+2（HR）org^_—（CuR2）org+2H\根据流程，反萃取加

入的试剂应该为（写化学式）。

（4）除铁步骤中加入H2O2,调节溶液的pH至4,将阳+转化为FeOOH过滤除去，写

出该转化的离子方程式为。

检验FJ+是否完全被转化的试剂为0

（5）通过电解法制得的粗钻含有少量铜和铁，需要电解精炼，进行精炼时，精钻应处于

极（填“阴”或“阳）阳极泥的主要成分为。

【答案）

（1）inii度过高细菌失活CoS+2Fe处=Co針+2Fe“'

+SCaSO,SiO?

（3）H2SO4（4）H2O2+2Fe2++2H2O=2FeOOHJ+4H+铁組化钾

（5）阴铜

3.［2018届郑州市三模】CoCO3可用作选矿剂、催化剂及伪装涂料的颜料。

以含钻废渣（主要成CoO、CO2O3,还含有AI2O3、ZnO等杂质）为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下：

H5so4so.NarCO,萃取刑HXZajjCOj

/I；

I

股逬一匚睡］〕_「•匚唾口一a匚更3一匸酉二］一©

CO】周体

沉酒有机层亠ZnSO,帮液

下表是相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为

l.Omol-L1计算）:

金属离子

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Co2+

7.6

9.4

Al"

3.0

5.0

Zn2+

5.4

8.0

（1）写出“酸溶"

时发生氧化还原反应的化学方程式

（2）邙余铝"

过程中需要调节溶液pH的范围为,形成沉渣时发生反应

的离子方程式为O

（3）在实验室里，萃取操作用到的玻璃仪器主要有:

上述“萃取“过程可

表示为ZnSO4冰层）+2HX（有机层）=ZnX2侑机层HHzSO^zK层），由有机层获取ZnS04溶液的操作是o

（4）“沉钳T时，Na£

03溶液滴加过快会导致产品不纯，请解释原因o

（5）在空气中锻烧CoCCh生成钻氧化物和COy测得充分锻烧后固体质量为2.41g,

CO2的体积为0.672L（标准状况）,则该钻氧化物的化学式为

2AP++3CO32+3H2O=2AI（OH）3l+3CO2T分液漏斗，饶杯向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡，静宜，分离出水层Na2CO3溶液滴加过快，会导致局部碱性过强而产生Co（OH）2CO3O4

5•三氧化二钻（Co2O3）主要用作颜料、釉料、磁性材料、催化剂和氧化剂等。

以含钻废料

（主要成分为Co2O3,含有少MMnO2.NiO.Fe3O4）为原料制备Co。

的流程如下图所示:

I•“酸浸”后的浸岀液中含的阳离子有H+、Co2\Fe叭沖+等。

II•部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：

沉淀物

Fc（OH）3

Co（OH）2

Ni（OH）2

完全沉淀时的pH

3.7

9.0

9.2

回答下列问题：

（1）“酸浸“含钻废料的温度不宜过高，原因是」

（2）“酸浸"

时发生的主要反应是（写离子方程式）。

（3）某萃取剂对金属离子的萃取率与溶液pH的关系如图所示：

使用该萃取剂时应控制的pH约为,理由是

（4）写出髙温锻烧时发生的化学反应方程式。

（5）操作1得到的副产品是（填划称）：

已知该物质的溶液加热到lOOC时会变质，该物质的溶解度见下表:

湿度

o°

c

ior

20°

C

3（TC

4or

5or

60C

溶解度

70.6

73.0

75.4

7&

81.0

84.5

88.0

操作1是（填字母）。

A.蒸发结晶b.降温结晶c.减压蒸发结晶

（6）有机相提取的NF+再生时可用于制备银氢电池，该电池充电时的总反应为

Ni（OH）2+M=NiOOH+MH,则放电时负极的电极反应式为°

【答案】

（1）.温度过高H2O2容易分解

（2）.Co2O3+H2O2+4H+=2Co2++3H2O+O2T

（3）.2.5〜3.3即可（4）.萃取剂在该pH时对Ni2+、Co?

+萃取率差别大，能分离Ni?

*、Co"

-o-<

B

laJlUl

冋种离子（5）.2Co2（OH）2CO5+O2=Co2O3+2H2O+2CO2（6）.硫酸彼（7）.C

（8）.MH+OH-e=M+H.O

6•水钻矿中除SiO2外,还有9.24%CoO.2.78%Fe2O3x0.96%MgO.0.084%CaO。

从中提

取钻的主要工艺流程如下：

WaiG濬液NaF溶液

稀叫50爲]|

.I・V出液-＞除籾钙：

镁|一甌~|F渣水钻矿一＞sn—|浸出J过滤卜

1_^渣

CoC^-IHiO噪作聲|一沉淀—也滤卜一濬液

T

草酸谡溶液

（1）在一泄浓度的h?

so4溶液中，钻•的浸岀率随时间、温度的变化如图所示。

考虑生产成本和效率，最佳的浸出时间为小时，最佳的浸岀温度为°

C。

Fc2（SO4）3+H2O+Na?

CC）3=Na2Fc6（SO4）4（OH）i?

l+Na?

SO4+CO2T

（3）邙余钙、镁"

的原理反应为：

MgSO4+2NaF=MgF21+Na2SO4:

CaSO4+2NaF=CaF21+Na2SO4已知Ksp（CaF2）=1.11x10^,Ksp（MgF2）=7.40xl0_n,加入过量NaF溶液反应完全后过

畑I=

滤，则滤液中K站）_。

（4）“沉淀”中含杂质离子主要有SO42\F、—和_；

“操作X"

包括_和_。

（5）某锂离子电池正极是LiCoO2,含Li+导电固体为电解质。

充电时，Li'

还原为Li,并以

充电

丄

原子形式嵌入电池负极材料碳-6（C6）中（如图所示）。

电池反应为LiCoCh+G.啟电

CoO2+LiC6,写出该电池放电时的正极反应式°

固体电解质

（16分）

（1）12（2分），90（2分）

（2）3,6,6,1,5,6（2分）

3Fe2（SO4）3+6H2O+6Na2CO3=Na2Fe6（SO4）4（OH）12X+5Na2SO4+6CO2t

（3）15（3分）

（4）NH4+（1分）、Na+（1分）；

洗涤（1分）、干燥（1分）

（5）CoO2+Li十+e•=LiCoO2（3分）