Question

【題目】一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料，生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀，廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在；鈷以Co2O3CoO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）為了提高廢料溶浸的效率，可以采取的措施有（寫一條即可）
（2）過程Ⅰ中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al，反應(yīng)的離子方程式為 ．
（3）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(xué)反應(yīng)方程式為（產(chǎn)物中只有一種酸根） ． 在實驗室模擬工業(yè)生產(chǎn)時，也可用鹽酸浸出鈷，但實際工業(yè)生產(chǎn)中不用鹽酸，請從反應(yīng)原理分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因 ．
（4）過程Ⅲ得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al（OH）3 ， 請寫出產(chǎn)生Al（OH）3反應(yīng)的離子方程式 ．
（5）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 ．
（6）實驗室模擬生產(chǎn)過程V中，必須使用的儀器，除酒精燈、三腳架外，還需、 ．

Answer 1

【答案】
（1）攪拌、適當(dāng)提高溫度、粉碎、適當(dāng)提高溶液濃度等
（2）2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑
（3）4Co2O3?CoO+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O；Co2O3?CoO可氧化鹽酸產(chǎn)生Cl2 ， 污染環(huán)境
（4）2Al3++3CO32﹣+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑
（5）調(diào)整pH，提供CO32﹣ ， 使Co2+沉淀為CoCO3
（6）泥三角；坩堝
【解析】解：操作Ⅰ利用了鋁能溶解在氫氧化鈉溶液的性質(zhì)，將鋁從廢料中分離出來，過濾后得到含Co2O3CoO的鈷渣，再用酸溶解過濾后得到含Co3+及Al3+、Li+的濾液，通過調(diào)整溶液的pH得到Al（OH）3和LiF沉淀，再過濾得到含Co3+的濾液，再滴加Na2CO3溶液得到CoCO3沉淀，經(jīng)過濾、洗滌沉淀，最后將CoCO3進(jìn)行加熱分解可得CoO粉末，（1）升高溫度、攪拌、減小固體的顆粒等均能加速固體的溶解，所以為了提高溶浸工序中原料的浸出效率，可以采取的措施有：適當(dāng)升高溫度，攪拌，研磨礦石，適當(dāng)提高稀硫酸的濃度，所以答案是：攪拌、適當(dāng)提高溫度、粉碎、適當(dāng)提高溶液濃度等；（2）鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：2Al+2OH﹣+2H2O=+2AlO2﹣+3H2↑，
所以答案是：2Al+2OH﹣+2H2O=2AlO2﹣+3H2↑；（3）Co3O4和Na2S2O3在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CoSO4、Na2SO4和H2O，反應(yīng)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(huán)境，所以不能鹽酸，
所以答案是：4Co2O3CoO+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O；Co2O3CoO可氧化鹽酸產(chǎn)生Cl2 ， 污染環(huán)境；（4）鋁離子能與碳酸根離子發(fā)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↑，
所以答案是：2Al3++3CO32﹣+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑；（5）碳酸鈉溶液在過程Ⅲ中鋁離子能與碳酸根離子發(fā)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(diào)整pH，提供CO32﹣ ， 使Co2+沉淀為CoCO3 ， 所以答案是：調(diào)整pH，提供CO32﹣ ， 使Co2+沉淀為CoCO3；（6）過程V為加熱固體，常用儀器有酒精燈、三腳架、泥三角、坩堝等，所以答案是：泥三角、坩堝．