Question

【题目】工业上回收利用某合金废料（主要含Fe、Cu、Co、Li等，已知Co、Fe都是中等活泼金属）的工艺流程如下：

（1）金属M为 ， 操作1为 ．
（2）加入H2O2的作用是（用离子方程式表示） ， 加入氨水的作用是 ．
（3）充分焙烧的化学方程式为 ．
（4）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，其原因是 ， 90℃时Ksp（Li2CO3）的值为 ．

温度/℃	10	30	60	90
浓度/molL﹣1	0.21	0.17	0.14	0.10

（5）用惰性电极电解熔融Li2CO3制取锂，阳极生成两种气体，则阳极的电极反应式为 ．

Answer 1

【答案】
（1）Cu；过滤
（2）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；调节溶液的pH使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀
（3）4CoC2O4?2H2O+3O2 2Co2O3+8H2O+8CO2
（4）减少Li2CO3的溶解损失；4.0×10﹣3
（5）2CO32﹣﹣4e﹣=O2↑+CO2↑
【解析】解：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足量空气煅烧得到氧化钴，（1）上述分析判断金属M为Cu，操作Ⅰ为过滤操作所以答案是：Cu；过滤；（2）加入H2O2的作用是氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；加入氨水的作用是调节溶液PH使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，所以答案是：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；调节溶液的pH使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀；（3）CoC2O4焙烧生成Co2O3、CO2和水，反应的化学方程式为4CoC2O42H2O+3O2 2Co2O3+8 H2O+8CO2 ，
所以答案是：4CoC2O42H2O+3O2 2Co2O3+8 H2O+8CO2；（4）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，则Ksp（Li2CO3）=0.20×0.20×0.10=4.0×10﹣3 ，
所以答案是：减少Li2CO3的溶解损失；4.0×10﹣3；（5）用惰性电极电解熔融Li2CO3制取锂，阳极生成两种气体，应为二氧化碳和氧气，电极方程式为2CO32﹣﹣4e﹣=O2↑+CO2↑，
所以答案是：2CO32﹣﹣4e﹣=O2↑+CO2↑．