Question

一種含鋁、鋰、鈷的電子廢料中，鋁以鋁箔的形式存在，鈷以Co₃O₄的形式存在（吸附在鋁箔的單面或雙面），鋰混雜于其中。從該廢料中回收Co₃O₄的工藝流程如下：

（1）溶液A的溶質的主要成分為    。（填化學式）

（2）鈷渣中加入稀H₂SO₄酸化后，再加入Na₂S₂O₃溶液可以浸出鈷離子，則浸出鈷離子的離子方程式為（產物中只有一種酸根）    。

（3）在實驗室模擬工業(yè)生產時，也可用鹽酸浸出鈷離子，但實際工業(yè)生產中不用鹽酸，請從反應原理分析不用鹽酸浸出鈷離子的主要原因：    。

（4）加入NaF的反應為：Li^＋＋F^－LiF↓，該反應的平衡常數(shù)表達式為K=    。

（5）加入30%Na₂CO₃溶液的作用是    。

（6）在空氣中鍛燒CoCO₃生成Co₃O₄的化學方程式是    。

 

Answer 1

【答案】

（1）NaAlO₂、LiOH

（2）4Co₃O₄ + S₂O₃ ^2－+ 22H⁺＝12Co²⁺+ 2SO₄^2－+ 11H₂O

（3）Co₂O₃·CoO可氧化鹽酸產生Cl₂污染環(huán)境（或鹽酸揮發(fā)污染環(huán)境。合理答案均可）

（4）1/[c(Li^＋) ·c(F^－)]

（5）沉淀鈷離子（或形成CoCO₃沉淀）

（6）6CoCO₃+O₂ 2Co₃O₄+6CO₂

【解析】

試題分析： （1）鋁與氫氧化鈉溶液生成偏鋁酸鈉和氫氣、鋰與水生成氫氧化鋰和氫氣，溶液A主要成分為NaAlO₂和LiOH。（2）由流程可知，濾液中加入碳酸鈉溶液后生成CoCO₃沉淀，所以四氧化三鈷與S₂O₃^2-生成Co²⁺，S₂O₃^2-被氧化為SO₄^2-，根據(jù)得失電子相等、電荷守恒、質量守恒配平。（3）四氧化三鈷具有氧化性，能將鹽酸氧化生成氯氣，污染環(huán)境。（4）LiF為固體，其濃度不列入平衡常數(shù)表達式。（5）碳酸鈉溶液與Co²⁺生成CoCO₃沉淀。（6）CoCO₃與氧氣生成四氧化三鈷和二氧化碳。

考點： 化工生產流程分析  化學（離子）方程式的書寫  氧化還原反應  平衡常數(shù)