Question

【題目】工業上回收利用某合金廢料（主要含Fe、Cu、Co、Li等，已知Co、Fe都是中等活潑金屬）的工藝流程如下：

（1）金屬M為 ， 操作1為 ．
（2）加入H2O2的作用是（用離子方程式表示） ， 加入氨水的作用是 ．
（3）充分焙燒的化學方程式為 ．
（4）已知Li2CO3微溶于水，其飽和溶液的濃度與溫度關系見下表．操作2中，蒸發濃縮后必須趁熱過濾，其原因是 ， 90℃時Ksp（Li2CO3）的值為 ．

溫度/℃	10	30	60	90
濃度/molL﹣1	0.21	0.17	0.14	0.10

（5）用惰性電極電解熔融Li2CO3制取鋰，陽極生成兩種氣體，則陽極的電極反應式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）Cu；過濾
（2）2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；調節溶液的pH使Fe3+轉化為Fe（OH）3沉淀
（3）4CoC2O4?2H2O+3O2 2Co2O3+8H2O+8CO2
（4）減少Li2CO3的溶解損失；4.0×10﹣3
（5）2CO32﹣﹣4e﹣=O2↑+CO2↑
【解析】解：合金廢料（主要含Fe、Cu、Co、Li等，已知Co、Fe都是中等活潑金屬）加入鹽酸過濾得到金屬M為不與鹽酸反應的銅，浸出液中加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氨水調節溶液PH使鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀，通過操作Ⅰ過濾得到溶液A中加入草酸銨溶液沉淀鈷離子過濾得到溶液B主要是鋰離子的溶液，加入碳酸鈉沉淀鋰離子，過濾得到碳酸鋰；結晶析出CoC2O42H2O足量空氣煅燒得到氧化鈷，（1）上述分析判斷金屬M為Cu，操作Ⅰ為過濾操作所以答案是：Cu；過濾；（2）加入H2O2的作用是氧化亞鐵離子為鐵離子，反應的離子方程式為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；加入氨水的作用是調節溶液PH使Fe3+轉化為Fe（OH）3沉淀，所以答案是：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；調節溶液的pH使Fe3+轉化為Fe（OH）3沉淀；（3）CoC2O4焙燒生成Co2O3、CO2和水，反應的化學方程式為4CoC2O42H2O+3O2 2Co2O3+8 H2O+8CO2 ，
所以答案是：4CoC2O42H2O+3O2 2Co2O3+8 H2O+8CO2；（4）Li2CO3微溶于水，溶解度隨溫度升高而降低，為減少Li2CO3的溶解損失，蒸發濃縮后必須趁熱過濾，90℃時c（Li2CO3）的濃度為0.10mol/L，則c（Li+）=0.20mol/L，c（CO32﹣）=0.10mol/L，則Ksp（Li2CO3）=0.20×0.20×0.10=4.0×10﹣3 ，
所以答案是：減少Li2CO3的溶解損失；4.0×10﹣3；（5）用惰性電極電解熔融Li2CO3制取鋰，陽極生成兩種氣體，應為二氧化碳和氧氣，電極方程式為2CO32﹣﹣4e﹣=O2↑+CO2↑，
所以答案是：2CO32﹣﹣4e﹣=O2↑+CO2↑．