Question

【题目】一种从废钴锰催化剂[含53.1%(CH3COO)2Co、13.2%(CH3COO)2Mn、23.8%CoCO3、6.5%Mn(OH)2、1.3%SO2及对二甲苯等有机物等]中回收钴和锰的工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)步骤①焙烧的目的是_________________________________。

(2)步骤②酸浸时，控制盐酸适当过量、溶液加热并充分搅拌，其目的是___________。

(3)步骤③MnCl2与H2O2和氨水反应的离子方程式为______________________。

(4)步骤④调节pH时采用CH3COOH和CH3 COONa混合溶液，该混合溶液称为缓冲溶液，该溶液中加入少量的酸、碱或稀释时pH变化均不大，其中稀释时pH变化不大的原因是______________________。

(5)步骤⑤硝酸溶解CoS生成Co(NO3)2同时生成NO和S，该反应的化学方程式为______________________。

(6)步骤⑦若在实验室进行，所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外，还有___________(填仪器名称)。

(7)某工厂用mkg废催化剂最终制得 CoO n kg，则CoO的产率为___________。

Answer 1

【答案】将二甲苯等有机物氧化除去，并将(CH3COO)2Co、(CH3COO)2Mn转化为无机物 提高钴、锰的浸出率 Mn2＋＋H2O2＋2NH3·H2O=MnO(OH)2↓＋2NH4＋＋H2O 稀释时，CH3COOH电离度增大产生的H＋和CH3COO－水解程度增大产生的OH－几乎抵消 3CoS＋8HNO3=3Co(NO3)2＋3S＋2NO↑＋4H2O 坩埚、泥三角

【解析】

（1）废钻锰催化剂对二甲苯等有机物等受热后挥发或分解。

（2）步骤②酸浸时，控制盐酸适当过量、溶液加热并充分搅拌，使反应更充分。

（3）步骤③MnCl2与H2O2和氨水反应生成MnO(OH)2和铵盐；

（4）缓冲溶液稀释时pH变化均不大，稀释时，CH3COOH电离度增大产生的H＋和CH3COO－水解程度增大结合的H+几乎抵消。

（5）步骤⑤硝酸溶解CoS生成Co(NO)2同时生成NO和S，根据电子得失守恒，质量守恒写出方程式。

（6）固体加热分解用坩埚、泥三角、酒精灯和玻璃棒；

（7）产率=实际产量/理论产率。

（1）焙烧可以将废钻锰催化剂中对二甲苯等有机物等氧化除去，并将(CH3COO)2Co、(CH3COO)2Mn转化为无机物。

（2）步骤②酸浸时，控制盐酸适当过量、溶液加热并充分搅拌，使反应更充分，从而提高钴、锰的浸出率。

（3）步骤③MnCl2与H2O2和氨水反应生成MnO(OH)2和铵盐，离子方程式为Mn2＋＋H2O2＋2NH3·H2O=MnO(OH)2↓＋2NH4＋＋H2O；

（4）缓冲溶液稀释时pH变化均不大，稀释时，CH3COOH电离度增大产生的H＋和CH3COO－水解程度增大结合的H+几乎抵消。

（5）步骤⑤硝酸溶解CoS生成Co(NO)2同时生成NO和S，反应的化学方程式为：3CoS＋8HNO3=3CO(NO3)2＋3S＋2NO↑＋4H2O；

（6）固体加热分解用坩埚、泥三角、酒精灯和玻璃棒，所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外，还要坩埚、泥三角；

（7）mkg废催化剂中：53.1%(CH3COO)2Co生成CoO：mkg×53.1%×75/177=0.225mkg,23.8%CoCO3生成CoO：mkg×23.8%×75/119=0.15mkg,产率=实际产量/理论产率=n/(0.225+0.15)m ×100%= .