我国钴资源相对比较贫乏,某研究小组以一种含锂、铝和钴的新型电-查字典问答网
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  我国钴资源相对比较贫乏,某研究小组以一种含锂、铝和钴的新型电子材料的废料为原料回收金属钴,设计了如下实验方案:已知:(1)该废料中铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3•CoO的

  我国钴资源相对比较贫乏,某研究小组以一种含锂、铝和钴的新型电子材料的废料为原料回收金属钴,设计了如下实验方案:

  已知:(1)该废料中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.

  (2)三价钴的氧化性比Cl2强.

  请回答下列问题:

  (1)步骤Ⅰ中以NaOH溶液为溶剂,溶解废料中的铝,写出该反应的离子方程式___.

  (2)在钴渣中加入稀硫酸,再加入Na2S2O3溶液可将钴渣溶解,并得到只有一种酸根离子的混合盐溶液,请写出该反应的化学方程式:___.若用盐酸可将钴渣直接溶解,但工业上却不采用盐酸,其原因是___.

  (3)锂铝渣的主要成分是Al(OH)3和LiF,步骤III和IV中均用到碳酸钠溶液,则碳酸钠溶液在这两个步骤中所起的不同作用是___.

1回答
2020-10-27 19:11
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庞大伟

  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)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+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,所以不用盐酸,

  故答案为:4Co2O3•CoO+S2O32-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O;Co2O3•CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境;

  (3)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,反应的两种方式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;

  碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3,反应的离子方程式为:Co2++CO32-=CoCO3↓,

  故答案为: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,反应的两种方式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3,反应的离子方程式为:Co2++CO32-=CoCO3↓;

2020-10-27 19:14:57

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