题目内容
4．氧化钴通常是灰色粉末，有时是棕色晶体，主要用作制取金属钴的原料，制取的金属钴用于生产钨钴硬质合金、钴磁合金，经过继续氧化成四氧化三钴用作钴锂电池的正极材料．从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：
（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2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
（2）用含铝溶液制取Al（OH）3且成本最低，最好用下列那种物质C（填序号）
A．盐酸 B．氢氧化钠 C．二氧化碳 D．氨水
（3）钴渣中的钴以Co2O3•CoO形式存在，在过程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴，则浸出钴的化学方程式为（产物中只有一种酸根）4Co2O3•CoO+S2O3 2-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O，在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际生产工业中不用盐酸，不用盐酸浸出钴的主要原因是Co2O3•CoO可氧化盐酸产生Cl2，污染环境；
（4）过程III得到锂铝渣的主要成分有两种，一种是氢氧化铝，另一种成分是Li2CO3（写化学式）；
（5）过程III和IV都用到了碳酸钠溶液，请写出过程III和过程IV中碳酸钠溶液参加反应的两种方程式，
①过程III的两种方程式2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑，2Li++CO32-=Li2CO3↓；
②过程IV的两种方程式CO32-+2H+=CO2↑+H2O，CO32-+Co2+=CoCO3↓．
分析 制备流程为：废料用碱液溶解，过滤得到偏铝酸钠溶液和钴渣；用硫酸溶解钴渣，发生反应：4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O，得到含有钴离子的溶液，然后调节溶液pH并用碳酸钠溶液除去杂质铝离子，同时碳酸根离子与锂离子结合生成碳酸锂沉淀，过滤，得到较纯净的含有钴离子的溶液，再加入碳酸钠、调节溶液的pH将钴离子转化成碳酸钴沉淀，最后灼烧碳酸钴得到氧化钴，
（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）偏铝酸根离子与酸反应生成氢氧化铝，氢氧化铝能溶于强酸；
（3）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；
（4）碳酸根离子与锂离子结合生成碳酸锂沉淀；
（5）①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，碳酸根离子与锂离子结合生成碳酸锂沉淀；
②过程IV中碳酸钠与氢离子反应生成二氧化碳和水，CO32-与Co2+形成CoCO3沉淀．
解答 解：制备氧化钴的大致流程为：制备流程为：废料用碱液溶解，过滤得到偏铝酸钠溶液和钴渣；用硫酸溶解钴渣，发生反应：4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O，得到含有钴离子的溶液，然后调节溶液pH并用碳酸钠溶液除去杂质铝离子，得到较纯净的含有钴离子的溶液，再加入碳酸钠、调节溶液的pH将钴离子转化成碳酸钴沉淀，最后灼烧碳酸钴得到氧化钴，
（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）偏铝酸根离子与酸反应生成氢氧化铝，氢氧化铝能溶于强酸，所以不能选用盐酸，选用二氧化碳，故答案为：C；
（3）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，改写成离子方程式为4Co2O3•CoO+S2O3 2-+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，所以不用盐酸，
故答案为：4Co2O3•CoO+S2O3 2-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O；Co2O3•CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境；
（4）碳酸根离子与锂离子结合生成碳酸锂沉淀，则过程III得到锂铝渣的主要成分有两种，一种是氢氧化铝，另一种成分是Li2CO3，故答案为：Li2CO3；
（5）①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，其反应的方程式为2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑，碳酸根离子与锂离子结合生成碳酸锂沉淀，其反应的方程式为2Li++CO32-=Li2CO3↓，
故答案为：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑，2Li++CO32-=Li2CO3↓；
②过程IV中碳酸钠与氢离子反应生成二氧化碳和水，其反应为CO32-+2H+=CO2↑+H2O，CO32-与Co2+形成CoCO3沉淀，则其反应为CO32-+Co2+=CoCO3↓，
故答案为：CO32-+2H+=CO2↑+H2O，CO32-+Co2+=CoCO3↓．
点评 本题考查了物质的分离提纯方法和操作的综合应用，考查氧化还原反应、离子反应、关系式计算等，题目难度中等，解答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，侧重对学生综合能力的考查，是一道质量较好的能力考查题．
如图所示（图中部分仪器未画出）有一容积为300mL的注射器，与蒸馏烧瓶（500mL）相连接，烧瓶中有0.384g Cu片，现向烧瓶中加入18mL 2.5mol•L-1的稀HNO3溶液，并立即用锡箔包住橡皮塞封住瓶口．（气体体积视为标准状况下的）试回答：| A． | 0.1mol•L-1的（NH4）2Fe（SO4）2溶液中，c（Fe2+）+c（NH4+）+c（H+）=c（SO42-）+c（OH-） | |
| B． | 等体积等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合：2c（CO32-）+2c（HCO3-）+2c（H2CO3）=3c（Na+） | |
| C． | 0.2mol•L-1的CH3COOH溶液与0.1mol•L-1的NaOH溶液等体积混合：c（CH3COOH）+2c（H+）=c（CH3COO-）+2c（OH-） | |
| D． | PH相同的CH3COONa溶液、NaHCO3溶液、NaOH溶液：c（NaHCO3）＞c（CH3COONa）＞c（NaOH） |
| A． | 两溶液中都存在：c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-） | |
| B． | 两溶液中由水电离出的c（H+）分别是1.0×10-11mol/L和1.0×10-9mol/L | |
| C． | 两溶液中分别加入蒸馏水稀释100倍时，溶液的c（H+）之比大于100：1 | |
| D． | 等体积的两溶液分别与相同浓度的NaOH溶液完全发生中和反应时，所需的NaOH溶液体积比为1：100 |
| A． | 硫是一种淡黄色的难溶于水的晶体，既有氧化性又有还原性 | |
| B． | NO2溶于水生成硝酸，所以NO2是酸性氧化物 | |
| C． | Cl2能在常温下与金属活动性顺序表中大多数金属反应 | |
| D． | 硅是应用广泛的半导体材料，常温下化学性质不活泼，在自然界中有游离态存在 |
（1）请在下列表格中用实线画出短周期主族元素的边界．
（3）化合物甲的结构式为
，物质丙的电子式为
；（4）元素B和D组成的化合物丁是绿色植物进行光合作用的主要原料之一，用电子式表示化合物丁的形成过程：
；（5）元素D的简单离子与元素E的简单离子的半径大小关系是O2-＞Al3+（用离子符号表示）；
（6）B、C、F的最高价氧化物对应水化物的酸性有强到弱的顺序是HClO4＞HNO3＞H2CO3（用化学式表示）；
（7）写出元素E的最高价氧化物与元素C的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式Al2O3+6H+=2Al3++3H2O．
| A． | 2 | B． | 3 | C． | 4 | D． | 5 |
，分子式为CmH20的烷烃中m为9，分子式为C8Hn的烷烃中n为18，与CO2 密度（同温同压）相同的烷烃分子式为C3H8．若上述四种烃各为1mol，在足量O2中燃烧，消耗O2最多的是C9H20．