Question

【题目】工业上回收利用某合金废料（主要含Fe、Cu、Co、Li等，己知Co、Fe均为中等活泼金属)的工艺流程如图所示：

问答下列问题：

(l)(NH4)2C2O4中C元素的化合价为________。

(2)合金废料加入盐酸浸取，该盐酸不能换为硝酸，原因是____________。

残渣M的主要成分是一种金属单质，该金属为_______________，

(3)“浸出液”中先后加入的两种试剂涉及氨水、H2O2溶液，应先加入____________，加入氨水发生反应的离+方程式为____________________。

(4)溶液A中的金属阳离子是_________，加入(NH4)2C2O4溶液的目的是__________ 。

(5)“操作1”的名称是_________，草酸钴高温焙烧生成Co2O3，实验室中高温焙烧使用的仪器是_____(填字)。

a.蒸发皿 b.表面皿 c.烧杯 d.坩埚

(6)已知Li2CO3微溶于水，其饱和溶液的浓度与温度关系见下表。“操作2”中，蒸发浓缩后必须趁热过滤，其目的是_________________，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

Answer 1

【答案】 +3 硝酸溶解金属时会生成有毒气体，且Cu也溶解在硝酸中 Cu H2O2 溶液 Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓ +3NH4+ Co2+、Li+ 使Co2+转化为草酸钴沉淀 过滤 d 减少Li2CO3的溶解损失 4.0×10-3

【解析】合金废料（主要含Fe、Cu、Co、Li等，已知Co、Fe都是中等活泼金属）加入盐酸过滤得到金属M为不与盐酸反应的铜，浸出液中加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，加入氨水调节溶液pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，通过操作Ⅰ过滤得到溶液A中加入草酸铵溶液沉淀钴离子，过滤得到溶液B主要是锂离子的溶液，加入碳酸钠沉淀锂离子，过滤得到碳酸锂；结晶析出CoC2O42H2O在足量空气中煅烧得到氧化钴，则

（1）根据化合价代数和为0可知(NH4)2C2O4中C的化合价为+3；（2）因为硝酸是强氧化性酸，溶解金属时会生成有毒气体，且Cu也溶解在硝酸中，所以盐酸不能换为硝酸。根据以上分析判断金属M为Cu；（3）加入H2O2的作用是氧化亚铁离子为铁离子，加入氨水的作用是调节溶液pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，离子方程式为：Fe3++3NH3·H2O＝Fe(OH)3↓ +3NH4+；（4）根据以上分析，溶液A中的金属阳离子是Co2+、Li+，加入(NH4)2C2O4溶液的目的是使Co2+转化为草酸钴沉淀；（5）根据以上分析，“操作l”的名称是过滤，草酸钴高温焙烧生成Co2O3，实验室中高温焙烧使用的仪器是坩埚；（6）Li2CO3微溶于水，溶解度随温度升高而降低，为减少Li2CO3的溶解损失，蒸发浓缩后必须趁热过滤，90℃时c（Li2CO3）的浓度为0.10mol/L，则c（Li+）=0.20mol/L，c（CO32-）=0.10mol/L，因此Ksp（Li2CO3）=0.202×0.10=4.0×10-3。