Question

【題目】鈷（Co）是重要的稀有金屬，在工業和科技領域具有廣泛的用途。從某含鈷工業廢料中回收鈷的工藝流程如下：

已知：

含鈷廢料的成分
成分	Al	Li	Co2O3	Fe2O3	其他不溶于強酸的雜質
質量分數/%	10.5	0.35	65.6	9.6	13.95

Ⅱ.實驗中部分離子開始沉淀和沉淀完全的pH
金屬離子	Fe3+	Co2+	Al3+
開始沉淀的pH	1.9	7.15	3.4
沉淀完全的pH	3.2	9.15	4.7

Ⅲ.離子濃度小于等于1.0×10-5 mol·L-1時，認為該離子沉淀完全。

請回答下列問題：

（1）NaF的電子式為____________。

（2）“沉淀1”的化學式為____________________。“調節溶液pH2”的范圍為_________________。

（3）“還原”時發生反應的離子方程式為_______________________。

“沉鈷”時發生反應的離子方程式為________________________。

（4）制備Co時，“補充鋁”的原因為_________________________。

（5）已知：l0-0.9≈0.13，則 A1(OH)3 的溶度積常數 Ksp=_____________________。

（6）Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器，該電池的總反應可表示為：:4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2，其正極反應式為_____________

Answer 1

【答案】 Fe（OH）3 4.7≤pH≤7.15 2CO3-+H2O2=2CO2-+O2↑2H+ CO2-+2HCO3-=COCO3↓+CO2↑+H2O 原混合物中Al和Co的物質的量之比小于2：3 1.3 10-33 2SOCl2+4e-=S+SO2+4Cl-

【解析】(1)NaF屬于離子化合物，電子式為，故答案為：；

(2)含鈷工業廢料用硫酸溶解后，廢料中的鋁、鋰、氧化鈷、氧化鐵等被硫酸溶解，濾去殘渣后有雙氧水將Co3+還原為Co2+，根據部分離子開始沉淀和沉淀完全的pH，再用碳酸鈉溶液調節溶液的pH，使鐵離子沉淀除去，濾液2，再調節溶液的pH使鋁離子沉淀，提供電解冶煉鋁的原料。 “調節溶液pH2”的范圍為4.7≤pH≤7.15，故答案為：Fe(OH)3；4.7≤pH≤7.15；

(3)“還原”時雙氧水被Co3+氧化，反應的離子方程式為2Co3++H2O2=2Co2++O2↑+2H+，“沉鈷”時碳酸氫銨與Co2+反應生成碳酸鈷沉淀，反應的離子方程式為Co2++2HCO3-=CoCO3↓+CO2↑+H2O，故答案為：2Co3++H2O2=2Co2++O2↑+2H+；Co2++2HCO3-=CoCO3↓+CO2↑+H2O

(4)制備Co時的反應方程式為3CoO+2Al3Co+ Al2O3，當原混合物中Al和Co的物質的量之比小于2：3時，需要 補充鋁，便于反應完全進行，故答案為：原混合物中Al和Co的物質的量之比小于2：3；

(5)Al3+完全沉淀時的pH=4.7，則 A1(OH)3 的溶度積常數 Ksp=1.0×10-5×( )3=1.0×10-32.9=1.3 10-33，故答案為：1.3 10-33；

(6)根據總反應4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2，正極發生還原反應，SOCl2被還原生成S+SO2以及氯離子，反應式為2SOCl2+4e-=S+SO2+4Cl-，故答案為：2SOCl2+4e-=S+SO2+4Cl-。