Question

（2012•太原二模）用金属钴板（含少量Fe、Ni）制备应用广泛的氯化钴的工艺流程如图：

Answer 1

解题思路：（1）根据表中的数据结合实际来回答判断；

（2）钴离子易从正二价被氧气氧化到正三价；

（3）加入纯碱碳酸钠可以和酸发生反应，起到调节溶液的pH的作用；

（4）钴离子是弱碱阳离子，能发生水解，显示酸性；

（5）根据化学平衡常数表达式结合沉淀溶解溶度积规则进行计算；

（6）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需让化学方程式．

（1）根据表中的数据知道，当pH等于10的时候，收率最高，镍离子的含量最小，除镍效果最好，故答案为：10；

（2）钴离子易从正二价容易被氧气氧化到正三价，发生的化学方程式为：4Co（OH）₂+O₂+2H₂O=4Co（OH）₃，故答案为：4Co（OH）₂+O₂+2H₂O=4Co（OH）₃；

（3）加入纯碱碳酸钠可以和酸发生反应，在适当的环境下，可以让铁离子形成沉淀而除去，所以加入的纯碱作用是起到调节溶液的pH的作用，2Fe³⁺+3CO₃^2-+H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，

故答案为：使得铁离子转化为氢氧化铁沉淀而除去；

（4）钴离子是弱碱阳离子，能发生水解，显示酸性，加入盐酸可以防止Co²⁺水解，故答案为：防止Co²⁺水解；

（5）K_sp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）×c³（OH^-）=4.0×10^-38，c（H⁺）=

10−14

c(OH−)，反应Fe³⁺+3H₂O⇌Fe（OH）₃+3H⁺的平衡常数

K=

c3(H+)

c(Fe3+)=

10−42

c(Fe3+)c3(OH−)=2.5×10^-5，故答案为：2.5×10^-5；

（6）①FeO（s）+CO（g）═Fe（s）+CO₂（g）△H=-218kJ•mol^-1

②Fe₃O₄（s）+CO（g）═3FeO（s）+CO₂（g）△H=+640.5kJ•mol^-1

依据盖斯定律①×3+②得到CO气体还原Fe₃O₄固体得到Fe固体和CO₂气体的热化学方程式：Fe₃O₄（s）+4CO（g）=3Fe（s）+4CO₂（g）△H=-13.5KJ/mol，

故答案为：Fe₃O₄（s）+4CO（g）=3Fe（s）+4CO₂（g）△H=-13.5KJ/mol．

点评：

本题考点： 制备实验方案的设计；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．

考点点评： 本题是一道实验探究题，能较好的考查学生分析和解决问题的能力，注意实验方案的设计原理和步骤利用关系式计算，依据已有的知识结合物质间反应的实验现象进行物质成分的推断，是解答的关键，平时注意打好扎实的基础知识和灵活应用知识解决问题的能力培养，题目难度中等．