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下:

注: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。
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↓+2NH4+ Co2++2H2O Co(OH)2+2H+ Ni+2HCl=NiCl2+H2↑ Ni2++6NH3·H2O=[Ni(NH3)6]2++6H2O
|
Fe(OH)2
| 9.6
|
Fe (OH)3
| 3.7
|
(1)“除镍”步骤中,NH
3·H
2O用量对反应收率的影响见表中数据:从表中数据可知,当PH调节至
x=_______时,除镍效果最好。
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
|
(2)“除镍”步骤必须控制在一定的时间内完成,否则沉淀中将有部分Co(OH)
2转化为Co(OH)
3,此反应的化学方程式为________________。
(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Fe
3++3H
2O

Fe(OH)
3+3H
+的平衡常数为_____________________。