Question

【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____。

(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)如图是CoCl2.6H2O晶体受热分解时，剩余固体的质量随温度变化的曲线，B物质的化学式是______________ 。

Answer 1

【答案】2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑ 4Co3O4 + 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↑ CoCl2. H2O

【解析】

操作Ⅰ利用了铝能溶解在氢氧化钠溶液的性质，将铝从废料中分离出来，过滤后得到含Co2O3CoO的钴渣，再用酸溶解过滤后得到含Co3+及Al3+、Li+的滤液，通过调整溶液的pH得到Al（OH）3和LiF沉淀，再过滤得到含Co3+的滤液，再滴加Na2CO3溶液得到CoCO3沉淀，经过滤、洗涤沉淀，最后将CoCO3进行加热分解可得CoO粉末。

(1)铝和氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，离子反应方程式为：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+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，盐酸具有还原性，能被Co2O3CoO氧化生成有毒的氯气而污染环境，不能用盐酸；

(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)根据图象可知，加热时Co的物质的量不变，由A到B减少9mg，由B到无水CoCl2减少9g，65mg的物质的量为0.510-3mol，9mg水的物质的量为0.510-3mol，则B的化学式为CoCl2. H2O。