硝酸鉆主要用作顏料、催化劑，也可用于陶瓷工業(yè)，以鈷渣（主要成分是CoO，Co2O3，含少量NiO、Al2O3等雜質(zhì)）為原料制備硝酸鈷晶體，其工藝流程如圖：
已知常溫下幾種金屬離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀的pH如表所示：
| 金屬離子 | Al3+ | Co2+ | Ni2+ |
| 開(kāi)始沉淀的pH | 4.0 | 7.6 | 7.7 |
| 完全沉淀的pH | 5.2 | 9.2 | 9.5 |
增大接觸面積，加快反應(yīng)速率
增大接觸面積，加快反應(yīng)速率
，寫(xiě)出“還原”過(guò)程反應(yīng)的離子方程式：Co2O3+SO2+2H+=2Co2+++H2O
SO
2
-
4
Co2O3+SO2+2H+=2Co2+++H2O
。SO
2
-
4
（2）寫(xiě)出濾渣1的一種用途：
制備氧化鋁，用作耐高溫材料
制備氧化鋁，用作耐高溫材料
，pH的調(diào)節(jié)范圍是 5.2≤pH＜7.6
5.2≤pH＜7.6
。（3）本制備中萃取劑HY必須具有的兩種性質(zhì)是
與水互不相溶且不反應(yīng)，Ni2+在其中的溶解度大且Co2+在其中的溶解度小
與水互不相溶且不反應(yīng)，Ni2+在其中的溶解度大且Co2+在其中的溶解度小
，試劑Z的成分是 HNO3
HNO3
（填化學(xué)式）。（4）“系列操作”包括
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
、過(guò)濾、洗滌、干燥；利用表中數(shù)據(jù)求出常溫下Ksp[Co（OH）2]≤1×10-14.6
1×10-14.6
（設(shè)完全沉淀時(shí)金屬離子濃度不大于1×10-5mol?L-1）。【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】增大接觸面積，加快反應(yīng)速率；Co2O3+SO2+2H+=2Co2+++H2O；制備氧化鋁，用作耐高溫材料；5.2≤pH＜7.6；與水互不相溶且不反應(yīng)，Ni2+在其中的溶解度大且Co2+在其中的溶解度小；HNO3；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；1×10-14.6
SO
2
-
4
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：57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(guò)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(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(kāi)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(yàn)
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(guò)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(guò)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(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(kāi)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(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，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(guò)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(guò)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(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(kāi)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(shí)，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
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