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)的工藝流程如下：

（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.則浸出鈷的離子反應方程式為（產物中只有一種酸根） 。在實驗室模擬工業(yè)生產時，也可用鹽酸代替酸化的Na2S2O3,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的主要原因 。

（3）用離子方程式表示過程III和IV中Na2CO3的主要作用 。

（4）CoO溶于鹽酸可得粉紅色的CoCl2溶液．CoCl2含結晶水數目不同而呈現不同顏色，利用藍色的無水CoCl2 吸水變色這一性質可制成變色水泥和顯隱墨水.圖2是粉紅色的CoCl2·6H2O晶體受熱分解時，剩余固體質量隨溫度變化的曲線，A物質的化學式是 ．

（5）某天然堿的化學式可表示為2Na2CO3·NaHCO3·2H2O,取少量該物質溶于水得稀溶液。下列有關該溶液中微粒的物質的量濃度關系正確的是 （填序號）。

A．c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)

B．c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)

C．3c(Na+)>5c(CO32-)+5c(HCO3-)

D．將該溶液與少量NaOH溶液混合：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)

Answer 1

【答案】（1）2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑；

（2）4Co2O3＋4CoO＋S2O32－＋22H＋=2SO42－＋12CO2＋＋22H2O，Co2O3·CoO可氧化鹽酸產生氯氣，污染環(huán)境；

（3）2Al3＋＋3CO32－＋3H2O=2Al(OH)3↓＋3CO2↑，Co3＋＋CO32－=CoCO3；

（4）CoCl2·2H2O；（5）ACD。

【解析】

試題分析：（1）鋁和氫氧化鈉發(fā)生反應產生氫氣，離子反應方程方式：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑；（2）根據流程圖，Co2O3做氧化劑，把Na2S2O3氧化成Na2SO4，根據化合價的升降進行配平，離子反應方程式為：4Co2O3＋4CoO＋S2O32－＋22H＋=2SO42－＋12Co2＋＋22H2O，Co2O3·CoO可氧化鹽酸產生氯氣，污染環(huán)境；（3）根據流程圖，Al3＋和CO32－發(fā)生雙水解反應，2Al3＋＋3CO32－＋3H2O=2Al(OH)3↓＋3CO2↑，根據流程圖，Co3＋＋CO32－=CoCO3；（4）根據圖像CoCl2·6H2O全部失去結晶水，存在的關系是：

CoCl2·6H2O～CoCl2，

238 130

m 65 解得m=119，

反應方程式為CoCl2·6H2O=CoCl2·(6－x)H2O＋xH2O △m，

238 18x

119 119－83

解得x=4，化學式為CoCl2·2H2O；

（5）A、雖然CO32－的水解程度大于HCO3－，但水解的程度微弱，根據天然堿的成分，c(CO32－) > c(HCO3－) >c(OH－)>c(H＋)，故正確；B、根據質子守恒，應是3c(OH－)=2c(HCO3－)＋5c(H2CO3)＋3c(H＋)－c(CO32－)，故錯誤；C、根據物料守恒：3c(Na＋)=5[c(CO32－)＋c(HCO3－)＋c(H2CO3)]，故正確；D、根據電荷守恒，c (Na＋) +c (H＋) =c (HCO3－) +2c (CO32－) +c (OH－)故正確。