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.则浸出钴的离子反应方程式为（产物中只有一种酸根）            。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸代替酸化的Na₂S₂O₃,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）用离子方程式表示过程III和IV中Na₂CO₃的主要作用              。

（4）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.图2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，A物质的化学式是             ．

（5）某天然碱的化学式可表示为2Na₂CO₃·NaHCO₃·2H₂O,取少量该物质溶于水得稀溶液。下列有关该溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是          （填序号）。

A．c(CO₃^2-)>c(HCO₃^-)>c(OH^-)>c(H⁺)

B．c(OH^-)=c(H⁺)+c(HCO₃^-)+2c(H₂CO₃)

C．3c(Na⁺)>5c(CO₃^2-)+5c(HCO₃^-)

D．将该溶液与少量NaOH溶液混合：c(Na⁺)+c(H⁺)=c(HCO₃^-)+2c(CO₃^2-)+c(OH^-)

Answer

（1）2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑；

（2）4Co2O3＋4CoO＋S2O32－＋22H＋=2SO42－＋12CO2＋＋22H2O，Co2O3·CoO可氧化盐酸产生氯气，污染环境；

（3）2Al3＋＋3CO32－＋3H2O=2Al(OH)3↓＋3CO2↑，Co3＋＋CO32－=CoCO3；

（4）CoCl2·2H2O；（5）ACD。

【解析】

试题分析：（1）铝和氢氧化钠发生反应产生氢气，离子反应方程方式：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑；（2）根据流程图，Co2O3做氧化剂，把Na2S2O3氧化成Na2SO4，根据化合价的升降进行配平，离子反应方程式为：4Co2O3＋4CoO＋S2O32－＋22H＋=2SO42－＋12Co2＋＋22H2O，Co2O3·CoO可氧化盐酸产生氯气，污染环境；（3）根据流程图，Al3＋和CO32－发生双水解反应，2Al3＋＋3CO32－＋3H2O=2Al(OH)3↓＋3CO2↑，根据流程图，Co3＋＋CO32－=CoCO3；（4）根据图像CoCl2·6H2O全部失去结晶水，存在的关系是：

CoCl2·6H2O～CoCl2，

238 130

m 65 解得m=119，

反应方程式为CoCl2·6H2O=CoCl2·(6－x)H2O＋xH2O △m，

238 18x

119 119－83

解得x=4，化学式为CoCl2·2H2O；

（5）A、虽然CO32－的水解程度大于HCO3－，但水解的程度微弱，根据天然碱的成分，c(CO32－) > c(HCO3－) >c(OH－)>c(H＋)，故正确；B、根据质子守恒，应是3c(OH－)=2c(HCO3－)＋5c(H2CO3)＋3c(H＋)－c(CO32－)，故错误；C、根据物料守恒：3c(Na＋)=5[c(CO32－)＋c(HCO3－)＋c(H2CO3)]，故正确；D、根据电荷守恒，c (Na＋) +c (H＋) =c (HCO3－) +2c (CO32－) +c (OH－)故正确。

考点：考查氧化还原反应方程式的书写、化学计算、离子浓度大小比较等知识。