Question

过渡金属、性质相似，在电子工业及金属材料上应用广泛。以含钴、镍、铝的废渣（主要成分、、、少量）提取钴、镍的工艺如下：

（1）“酸浸”时通入的目的是____，反应的离子方程式为_____。

（2）除铝时加入碳酸钠产生沉淀的离子方程式为_____。

（3）有机层提取出的可用于制备镍氢电池，电池的工作原理如下图所示。该电池放电时，正极的电极反应式为________。

（4）用为原料采用微波水热法和常规水热法均可制得分解的高效催化剂（其中、均为价），下图是用两种不同方法制得的在10℃时催化分解6%的溶液的相对初始速率随变化曲线。由图中信息可知：____法制得的催化剂活性更高；、两种离子中催化效果更好的是________。

 

（5）已知煅烧时，温度不同，产物不同。在400℃充分煅绕，得到固体氧化物和（标准状况），则此时所得固体氧化物的化学式为________。

Answer

将还原为 （或） 微波水热

【解析】

(1)(2)从流程知，含钴废渣(主要成分、、、少量)加入H2SO4酸浸并通入SO2，得到含、和的混合溶液，加入Na2CO3调节溶液的pH使Al3+转化为Al(OH)3沉淀而除去Al3+，然后向滤液中加入萃取剂HX，有机层中含有NiSO4，然后从有机层中得到NiSO4溶液，向水层中加入Na2CO3得到CoCO3固体，据此分析；(3)(4)通过读图提取信息和数据回答；(5)结合元素守恒计算得出氧化物的化学式。

(1)含钴废渣含有Co2O3，最后得到CoCO3，则二氧化硫把+3价钴元素还原为+2价，故二氧化硫的作用是将还原为、反应的化学方程式为

或；

答案为：将还原为；（或）；

(2)除铝时加入碳酸钠，因为碳酸根离子和Al3+发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀而除去Al3+，同时还生成二氧化碳，形成沉渣时发生反应的离子方程式为；

答案为：；

(3)由图知镍氢电池的工作原理：，该反应中Ni元素化合价由+3价变为+2价，则正极上NiOOH得电子发生还原反应，电极反应式为；

答案为：；

(4)①由图中信息可知：x相同时，微波水热法中双氧水分解的相对初始速率大，所以微波水热法制取的催化剂活性高；

答案为：微波水热；
②由图可知，随x值越大，过氧化氢的分解速率越大，而x增大，Co2+的比例增大，故Co2+的催化活性更高；

答案为：Co2+；

(5)n(CO2)=，根据C原子守恒得n(CoCO3)=0.03mol，生成的氧化物中n(Co)=0.03mol、，则所以钴氧化物的化学式为Co3O4；

答案为：Co3O4。