Question

（14分）工业上回收利用某合金废料（主要含Fe、Cu、Co、Li等，已知Co、Fe都是中等活泼金属）的工艺流程如下：

（1）金属M为            ，操作1为               。

（2）加入H₂O₂的作用是（用离子方程式表示）                ，加入氨水的作用是               。

（3）充分焙烧的化学方程式为                                                      。

（4）已知Li₂CO₃微溶于水，其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。90℃时Ksp（Li₂CO₃）的值为                   。

温度/℃	10	30	60	90
浓度/mol・L^－1	0.21	0.17	0.14	0.10

（5）用惰性电极电解熔融Li₂CO₃制取锂，阳极生成两种气体，则阳极的电极反应式为                。

Answer

（1）Cu ，过滤 ；

（2）2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O ，调节溶液的pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀；

（3） 4CoC2O4・2H2O＋3O2 2Co2O3＋8 H2O＋8CO2；

（4）4.0×10－3；

（5）2CO32－－4e－＝O2↑＋CO2↑。

【解析】

试题分析：（1）合金废料中Li是活泼金属跟盐酸反应，Fe、Co都是中等活泼金属和盐酸反应，Cu排在H之后，不与盐酸反应，则金属M是Cu，操作1得到溶液和滤渣，因此操作是：过滤；

（2）浸出液中加入过氧化氢的目的是把Fe2＋转化成Fe3＋，反应方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O ，根据流程图滤渣是含铁的化合物，加入氨水的目的是调节pH使Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀；

（3）CoC2O4・2H2O在高温下和空气中的氧气反生反应，生成Co2O3、H2O、CO2，因此反应方程式：4CoC2O4・2H2O＋3O2 2Co2O3＋8 H2O＋8CO2；

（4）90℃Li2CO3的浓度是0.1mol/L，则c(Li＋)=0.2mol·L－1，c(CO32－)=0.1mol·L－1，Ksp=c2(Li＋)×c(CO32－)=0.22×0.1=4.0×10-3；

（5）阴极电极式：Li＋＋e－=Li，阳极是失电子的化合价升高，生成的两种气体是二氧化碳和氧气，则电极反应式：2CO32－－4e－＝O2↑＋CO2↑。

考点：考查物质的分离、提纯的方法、实验基本操作、溶度积的计算、电极反应式的书写等知识。