题目内容
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）的工艺流程如图1所示：
（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，请从反应原理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）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______．
（5）在Na2CO3溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是______（填序号）．
A、c（Na+）=2c（CO32-）
B、c（Na+）＞c（CO32-）＞c（HCO3-）
C、c（OH-）＞c（HCO3-）＞c（H+）
D、c（OH-）-c（H+）═c（HCO3-）+2c（H2CO3）
（6）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．如图是粉红色的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______．
解：（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↑，
故答案为：2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑；
（2）Co3O4和硫代硫酸根离子在酸性条件下发生氧化还原反应生成硫酸根离子、二价钴离子和水，离子反应方程式为：4Co3O4+S2O32-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O；盐酸具有还原性，能被Co2O3?CoO氧化生成有毒的氯气而污染环境，所以不能盐酸，
故答案为：4Co3O4+S2O32-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O；Co2O3?CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境；
（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↑；
故答案为：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；
故答案为：调整pH，提供CO32-，使Co2+沉淀为CoCO3；
（5）A．Na2CO3溶液中电荷守恒：c（Na+）+c（H+）=c（HCO3-）+c（OH-）+2c（CO32-），故A错误；
B．碳酸根离子发生水解以及水的电离，所以溶液中离子浓度：c（Na+）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（HCO3-）＞c（H+），故B正确；
C．碳酸根离子发生水解以及水的电离，所以溶液中离子浓度：c（Na+）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（HCO3-）＞c（H+），故C正确；
D．Na2CO3溶液中质子守恒：c（H+）═c（OH-）+c（HCO3-）+2c（H2CO3），故D正确；
故选：BCD；
（6）CoCl2?6H2O～CoCl2
238 130
m 65mg
解得：m=119mg
A物质的化学式为CoCl2?nH2O，则有：
CoCl2?6H2O～CoCl2?nH2O△m
238 18（6-n）
119mg 119mg-83mg
=
，解得：n=2，
所以A物质的化学式为：CoCl2?2H2O，故答案为：CoCl2?2H2O．
分析：（1）铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，注意该反应中水是反应物；
（2）Co3O4和硫代硫酸根离子在酸性条件下发生氧化还原反应生成硫酸根离子、二价钴离子和水；盐酸具有还原性，能被Co2O3?CoO氧化生成有毒的氯气；
（3）根据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；
（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；
（5）A．根据电荷书恒判断；
B．根据碳酸根离子发生水解以及水的电离判断出离子浓度的大小；
C．根据碳酸根离子发生水解以及水的电离判断出离子浓度的大小；
D．根据质子守恒判断；
（6）根据关系式CoCl2?6H2O～CoCl2求出CoCl2?6H2O的质量，然后再根据差量法求出A物质的化学式．
点评：本题考查了金属及其化合物的性质，考查氧化还原反应、离子反应、关系式计算等，难度中等，关键根据实验流程利用氧化还原反应判断发生的离子反应，是对学生综合能力的考查．是一道不错的能力考查题．
故答案为：2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑；
（2）Co3O4和硫代硫酸根离子在酸性条件下发生氧化还原反应生成硫酸根离子、二价钴离子和水，离子反应方程式为：4Co3O4+S2O32-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O；盐酸具有还原性，能被Co2O3?CoO氧化生成有毒的氯气而污染环境，所以不能盐酸，
故答案为：4Co3O4+S2O32-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O；Co2O3?CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境；
（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↑；
故答案为：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；
故答案为：调整pH，提供CO32-，使Co2+沉淀为CoCO3；
（5）A．Na2CO3溶液中电荷守恒：c（Na+）+c（H+）=c（HCO3-）+c（OH-）+2c（CO32-），故A错误；
B．碳酸根离子发生水解以及水的电离，所以溶液中离子浓度：c（Na+）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（HCO3-）＞c（H+），故B正确；
C．碳酸根离子发生水解以及水的电离，所以溶液中离子浓度：c（Na+）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（HCO3-）＞c（H+），故C正确；
D．Na2CO3溶液中质子守恒：c（H+）═c（OH-）+c（HCO3-）+2c（H2CO3），故D正确；
故选：BCD；
（6）CoCl2?6H2O～CoCl2
238 130
m 65mg
解得：m=119mgA物质的化学式为CoCl2?nH2O，则有：
CoCl2?6H2O～CoCl2?nH2O△m
238 18（6-n）
119mg 119mg-83mg
=，解得：n=2，所以A物质的化学式为：CoCl2?2H2O，故答案为：CoCl2?2H2O．
分析：（1）铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，注意该反应中水是反应物；
（2）Co3O4和硫代硫酸根离子在酸性条件下发生氧化还原反应生成硫酸根离子、二价钴离子和水；盐酸具有还原性，能被Co2O3?CoO氧化生成有毒的氯气；
（3）根据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；
（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；
（5）A．根据电荷书恒判断；
B．根据碳酸根离子发生水解以及水的电离判断出离子浓度的大小；
C．根据碳酸根离子发生水解以及水的电离判断出离子浓度的大小；
D．根据质子守恒判断；
（6）根据关系式CoCl2?6H2O～CoCl2求出CoCl2?6H2O的质量，然后再根据差量法求出A物质的化学式．
点评：本题考查了金属及其化合物的性质，考查氧化还原反应、离子反应、关系式计算等，难度中等，关键根据实验流程利用氧化还原反应判断发生的离子反应，是对学生综合能力的考查．是一道不错的能力考查题．
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
