Question

有关钴、镍和铁化合物的性质见下表： 化学式 沉淀完全时的pH 钴镍性质 Co（OH）2 9.4

有关钴、镍和铁化合物的性质见下表： 化学式 沉淀完全时的pH 钴镍性质 Co（OH）2 9.4 Co+2HCl=CoCl2+H2↑Co2++2NH3?H2O=Co（OH）2↓+2NH +4Ni+2HCl=NiCl2+H2↑Co2++2H2O?Co（OH）2+2H+Ni2++6NH3?H2O=[Ni（NH3）6]2++6H2O Fe（OH）2 9.6 Fe（OH）3 3.7氯化钴可用于化学反应催化剂，油漆催干剂，干湿指示剂，啤酒泡沫稳定剂，陶瓷着色剂，制造隐显墨水等．用金属钴板（含少量Fe、Ni）制备氯化钴的工艺流程如下：钴与盐酸反应极慢，需加入催化剂硝酸才可能进行实际生产．（1）“除镍”步骤中，NH3?H2O用量对反应收率的影响，见下表： 加NH3?H2O调PH 收率/% Ni2+含量/% 9 98.1 0.08 9.5 98 0.05 10 97.6 0.005 10.3 94 0.005从表中可知x=______时，除镍效果最好．（2）“除镍”步骤必须控制在一定的时间内完成，否则沉淀将有部分Co（OH）3生成，试写出反应的化学方程式______．（3）“除铁”步骤中加入双氧水发生反应的离子方程式是______．（4）“除铁”步骤中加入的纯碱作用是______．（5）在“调pH“步骤中，加盐酸的作用是______．（6）已知25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，则该温度下反应Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+的平衡常数为______．

Answer 1

（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）双氧水具有氧化性，可以将亚铁离子氧化为正三价，发生的化学反应为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，故答案为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）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，故答案为：使得铁离子转化为氢氧化铁沉淀而除去；
（5）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；
（6）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=

c(H+)3

c(Fe3+)

═

10-42

c(Fe3+)?c(OH-)3

=2.5×10^-5，故答案为：2.5×10^-5．