Question

廢舊硬質(zhì)合金刀具中含碳化鎢(WC)、金屬鈷(Co)及少量雜質(zhì)鐵，利用電解法可回收WC和Co。工藝流程簡圖如下：

(1)電解時廢舊刀具做陽極，不銹鋼做陰極，HCl溶液為電解液。陰極主要的電極反應(yīng)式為 。

(2)凈化步驟所得濾餅的主要成分是 �；厥盏南礈煲捍�替水配制電解液，目的是回收利用其中的 。

(3)溶液Ⅰ的主要成分是 。洗滌CoC2O4不充分對最終產(chǎn)品純度并無明顯影響，但焙燒時會造成環(huán)境污染，原因是 。

(4)將Co2O3還原成Co粉的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。

 

Answer 1

(1)2H＋＋2e－=H2

(2)Fe(OH)3　Co2＋(或Co)

(3)NH4Cl　焙燒時NH4Cl分解產(chǎn)生NH3和HCl

(4)Co2O3＋3H2=2Co＋3H2O

【解析】本題考查電解原理、除雜、洗滌沉淀，氧化還原反應(yīng)方程式的書寫，意在考查考生對化工流程的分析能力和綜合運(yùn)用知識的能力。(1)陰極發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)是H＋放電生成氫氣。(2)廢舊刀具作陽極，電解時陽極產(chǎn)生Co2＋和Fe2＋，加入雙氧水后Fe2＋被氧化生成Fe3＋，通入氨氣后生成Fe(OH)3沉淀，即濾餅的主要成分是Fe(OH)3。洗滌液中含有Co2＋，可循環(huán)使用。(3)加入的草酸銨與CoCl2反應(yīng)，生成草酸鈷和氯化銨，則溶液Ⅰ中主要含有NH4Cl。若草酸鈷表面的NH4Cl未洗凈，則焙燒時NH4Cl分解產(chǎn)生NH3和HCl，造成環(huán)境污染。(4)Co2O3～6e－～2Co，H2～2e－～H2O，根據(jù)得失電子守恒有Co2O3～3H2，可得Co2O3＋3H2=2Co＋3H2O。