Question

【題目】一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料，生產中產生的廢料數量可觀，廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在,鈷以Co2O3·CoO的形式存在，吸附在鋁箔的單面或雙面,鋰混雜于其中。從廢料中回收氧化鈷(CoO)工藝流程如下：

（1）過程Ⅰ中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al，反應的離子方程式為________

（2）過程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出鈷。則浸出鈷的化學反應方程式為 (產物中只有一種酸根)_________________

在實驗室模擬工業生產時，也可用鹽酸浸出鈷，但實際工業生產中不用 鹽酸，請從氧化還原和環境保護的角度分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因是____________________

（3）過程Ⅲ得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸鈉溶液在產生Al(OH)3時起重要作用，請寫出該反應的離子方程式__________________

（4）碳酸鈉溶液在過程Ⅲ和Ⅳ中所起作用有所不同，請寫出在過程Ⅳ中起的作用是______________

Answer 1

【答案】 2Al+2OH-+2H2O 2AlO2- + 3H2↑ 4Co2O3·CoO+ Na2S2O3+ 11H2SO412CoSO4+ Na2SO4+11H2O Co2O3·CoO可氧化鹽酸產生Cl2，污染環境 2Al3++3CO32－+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑ 調整pH，提供CO32－，使Co2+沉淀為CoCO3

【解析】試題分析：（1）鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應的離子反應方程式為：2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑；

（2）Co3O4和Na2S2O3在酸性條件下發生氧化還原反應生成CoSO4、Na2SO4和H2O，反應方程式為：4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O，所以加入Na2S2O3的作用是還原Co3+，鹽酸具有還原性，能被Co2O3CoO氧化生成有毒的氯氣而污染環境，所以不能鹽酸；

（3）鋁離子能與碳酸根離子發生雙水解生成氫氧化鋁和二氧化碳，水解的離子方程式為：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑；

（4）碳酸鈉溶液在過程Ⅲ中鋁離子能與碳酸根離子發生雙水解生成氫氧化鋁和二氧化碳；碳酸鈉溶液在過程Ⅳ中調整pH，提供CO32-，使Co2+沉淀為CoCO3。