Question

一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co₂O₃·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：

（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为               。

（2）过程II中加入稀H₂SO₄酸化后，再加入Na₂S₂O₃溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为（产物中只有一种酸根）           。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_____  ___。

（3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)₃，碳酸钠溶液在产生Al(OH)₃时起重要作用，请写出该反应的离子方程式____________________。

（4）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请写出在过程IV中起的作用是__    __。

（5）在Na₂CO₃溶液中存在多种离子，各种离子的浓度由大到小顺序为_           。

（6）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl₂溶液。CoCl₂含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl₂吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl₂·6H₂O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，B物质的化学式是___   ___。

Answer

（1）2Al+2OH-+2H2O = 2AlO2-+3H2↑

（2）4Co2O3·CoO + Na2S2O3 + 11H2SO4 = 12CoSO4 + Na2SO4 + 11H2O ；

Co2O3·CoO可氧化盐酸产生Cl2，污染环境。

（3）2Al3++3CO32-+3H2O = 2Al(OH)3↓+3CO2↑

（4）调整pH，提供CO32-，使Co2+沉淀为CoCO3

（5）c(Na+) > c(CO32-) > c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+)

（6）CoCl2•H2O

【解析】

试题分析：（1） 过程I中铝与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O = 2AlO2-+3H2↑；（2）过程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液Co2O3被还原为CoSO4，化学反应方程式为4Co2O3·CoO + Na2S2O3 + 11H2SO4 = 12CoSO4 + Na2SO4 + 11H2O 。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析Co2O3·CoO具有氧化性，可氧化盐酸产生Cl2，污染环境，所以工业不用盐酸浸出钴。（3） 碳酸根与铝离子发生双水解反应，生成氢氧化铝，该反应的离子方程式2Al3++3CO32-+3H2O = 2Al(OH)3↓+3CO2↑。（4）碳酸钠溶液IV中所起作用是，请写出在过程IV中起的作用是提供CO32-，使Co2+沉淀为CoCO3；（5）在Na2CO3溶液中各种离子的浓度由大到小顺序为c(Na+) > c(CO32-) > c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+)；

（6）B物质的化学式是CoCl2•xH2O，则7465，x=1，所以B物质的化学式是CoCl2•H2O。

考点：本题考查工艺流程。