题目内容
【题目】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)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,请从氧化还原和环境保护的角度分析不用盐酸浸出钴的主要原因是____________________
(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______________
【答案】 2Al+2OH-+2H2O 2AlO2- + 3H2↑ 4Co2O3·CoO+ Na2S2O3+ 11H2SO4
12CoSO4+ Na2SO4+11H2O Co2O3·CoO可氧化盐酸产生Cl2,污染环境 2Al3++3CO32-
+3H2O
2Al(OH)3↓+3CO2↑ 调整pH,提供CO32-
,使Co2+沉淀为CoCO3
【解析】试题分析:(1)铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子反应方程式为:2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑;
(2)Co3O4和Na2S2O3在酸性条件下发生氧化还原反应生成CoSO4、Na2SO4和H2O,反应方程式为:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O,所以加入Na2S2O3的作用是还原Co3+,盐酸具有还原性,能被Co2O3CoO氧化生成有毒的氯气而污染环境,所以不能盐酸;
(3)铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
(4)碳酸钠溶液在过程Ⅲ中铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳;碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3。
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