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(zhì)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(chǎn)物中只有一種酸根）______．
（3）在實驗室模擬工業(yè)生產(chǎn)時，也可用鹽酸浸出鈷離子，但實際工業(yè)生產(chǎn)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

解：（1）鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉，鋰和氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鋰，氫氧化鋰和偏鋁酸鈉都是可溶性的，所以溶液中存在NaAlO₂、LiOH，故答案為：NaAlO₂、LiOH；
（2）Co₃O₄和硫代硫酸根離子在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子、二價鈷離子和水，離子反應方程式為：4Co₃O₄+S₂O₃^2-+22H⁺=12Co²⁺+2SO₄^2-+11H₂O，
故答案為：4Co₃O₄+S₂O₃^2-+22H⁺=12Co²⁺+2SO₄^2-+11H₂O；
（3）鹽酸具有還原性，能被Co₂O₃?CoO氧化生成有毒的氯氣而污染環(huán)境，所以不能鹽酸，
故答案為：Co₂O₃?CoO可氧化鹽酸產(chǎn)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）平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比，所以其平衡常數(shù)=1/[c（Li⁺）?c（F^-）]，
故答案為：1/[c（Li⁺）?c（F^-）]；
（5）碳酸鈉和鈷離子反應生成難溶性的碳酸鈷，所以加入碳酸鈉是將鈷離子沉淀，故答案為：沉淀鈷離子（或形成CoCO₃沉淀）；
（6）煅燒碳酸鈷時，碳酸鈷被氧化生成Co₃O₄和二氧化碳，反應方程式為：6CoCO₃+O₂2Co₃O₄+6CO₂，故答案為：6CoCO₃+O₂2Co₃O₄+6CO₂．
分析：（1）鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉，鋰和氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鋰；
（2）Co₃O₄和硫代硫酸根離子在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子、二價鈷離子和水；
（3）鹽酸具有還原性，能被Co₂O₃?CoO氧化生成有毒的氯氣；
（4）平衡常數(shù)K等于生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比；
（5）碳酸鈉和鈷離子反應生成難溶性的碳酸鈷；
（6）煅燒碳酸鈷時，碳酸鈷被氧化生成Co₃O₄和二氧化碳．
點評：本題考查了金屬及其化合物的性質(zhì)，明確Co₃O₄的性質(zhì)，難度不大．