钴的化合物具有重要的经济价值，以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取Co3O4的一种工艺如下：已知：沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Co（OH）2Al（OH）3开始沉淀2.37.57

Question

钴的化合物具有重要的经济价值，以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取Co₃O₄的一种工艺如下：
已知：

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Co（OH）2	Al（OH）3
开始沉淀	2.3	7.5	7.6	3.4
完全沉淀	4.0	9.7	9.2	5.2

请回答下列为题：
（1）净化除杂时，加入H₂O₂发生反应的离子方程式为___
（2）通入NH₃调节溶液pH为5.2-7.6，则操作I获得的滤渣成分为___
（3）实验测得NH₄HCO₃溶液显碱性，制备Co₃O₄时，选用的加料方式是___（填代号）原因___
a．将滤液与NH₄HCO₃溶液同时加入到反应容器中
b．将滤液缓缓加入到盛有NH₄HCO₃溶液反应容器中
c．将NH₄HCO₃溶液缓缓加入到盛有滤液的反应容器中
写出生成Co₃O₄过程中方式反应的离子方程式___
（4）实验获得的Co₃O₄经充分洗涤干燥后，在空气中燃烧可得到Co₃O₄．
①洗涤Co₃O₄沉淀的操作为___
②若洗涤不充分，Co₃O₄沉淀表面混有的杂质时最终产品的纯度并无明显影响，但燃烧时会造成环境污染，原因是___
③实验室高温燃烧时，用于盛放Co₃O₄固体的仪器名称是___．

Answer 1

含Co废料中含有Fe、Al等杂质，向废料中加入过量稀盐酸并加热，发生反应2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑、Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，向溶液中加入双氧水发生反应2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O，然后向溶液中通入氨气，通入NH₃调节溶液pH为5.2-7.6，所以发生反应为2Al³⁺+3NH₃．H₂O=2Al（OH）₃↓+3NH₄⁺、2Fe³⁺+3NH₃．H₂O=2 Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，然后过滤，滤渣为Al（OH）₃、Fe（OH）₃，NH₄HCO₃溶液呈碱性，为防止生成Co（OH）₂沉淀，应将碳酸氢铵溶液加入滤液中，使其生成CoCO₃沉淀，然后过滤、洗涤得到CoCO₃沉淀，将CoCO₃焙烧得到Co₃O₄，
（1）通过以上分析知，净化除杂时，加入H₂O₂发生反应的离子方程式为2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O，故答案为：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）通过以上分析知，通入NH₃调节溶液pH为5.2-7.6，则操作I获得的滤渣成分为Al（OH）₃、Fe（OH）₃，故答案为：Al（OH）₃、Fe（OH）₃；
（3）NH₄HCO₃溶液呈碱性，为防止生成Co（OH）₂沉淀，应将碳酸氢铵溶液加入滤液中，使其生成CoCO₃沉淀，所以选用的加料方式是c，生成Co₃O₄过程中方式反应的离子方程式为Co²⁺+2HCO₃^-=CoCO₃↓+H₂O+CO₂↑，
故答案为：c；防止生成Co（OH）₂沉淀；Co²⁺+2HCO₃^-=CoCO₃↓+H₂O+CO₂↑；
（4）①洗涤Co₃O₄沉淀的操作为：沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀，待水流出后，重复操作2-3次，故答案为：沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀，待水流出后，重复操作2-3次；
②溶液中含有氯化铵，若洗涤不充分，Co₃O₄沉淀表面混有的杂质氯化铵不稳定，受热易分解生成氨气和HCl而污染环境，
故答案为：焙烧时氯化铵分解生成氨气和HCl；
③实验室高温燃烧时，用于盛放Co₃O₄固体的仪器名称是坩埚，故答案为：坩埚．