Question

       一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料，生產中產生的廢料數(shù)量可觀，廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在；鈷以Co₂O₃·CoO的形式存在，吸附在鋁箔的單面或雙面；鋰混雜于其中。(已知Co₂O₃的氧化性＞Cl₂的氧化性)

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。則浸出含鈷物質的化學反應方程式為(產物中只有一種酸根)________。在實驗室模擬工業(yè)生產時，也可用鹽酸浸出鈷，但實際工業(yè)生產中不用鹽酸，請分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)過程Ⅲ得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al(OH)₃，碳酸鈉溶液在產生Al(OH)₃時起重要作用，請寫出該反應的離子方程式：________________________________________

(4)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________________________________________________________________________。

(5)CoO溶于鹽酸可得粉紅色的CoCl₂溶液。CoCl₂含結晶水數(shù)目不同而呈現(xiàn)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。下圖是粉紅色的CoCl₂·6H₂O晶體受熱分解時，剩余固體質量隨溫度變化的曲線，物質A的化學式是________________________________________________________________________。

Answer 1

答案　(1)2Al＋2OH^－＋6H₂O===2[Al(OH)₄]^－＋3H₂↑

(2)4Co₂O₃·CoO＋Na₂S₂O₃＋11H₂SO₄===12CoSO₄＋Na₂SO₄＋11H₂O

Co₂O₃·CoO可氧化鹽酸產生Cl₂，污染環(huán)境

(3)2Al^3＋＋3CO＋3H₂O===2Al(OH)₃↓＋3CO₂↑

(4)調節(jié)pH，提供CO，使Co^2＋沉淀為CoCO₃

(5)CoCl₂·2H₂O

解析　(2)廢料中Co為＋3價和＋2價，由工藝流程中過程Ⅱ后溶液只含有Co^2＋，則可知Co^3＋氧化S₂O，還原產物為Co^2＋，由產物中只有一種酸根可知氧化產物只有SO。(3)Al^3＋與CO可以發(fā)生雙水解生成Al(OH)₃沉淀。(4)由過程Ⅳ中提示加入Na₂CO₃后調節(jié)pH及產生CoCO₃沉淀可獲得其在過程中的作用。(5)由無水CoCl₂可知其物質的量為n(CoCl₂)＝65×10^－3 g÷130 g·mol^－1＝5×10^－4 mol，A中含有水的物質的量為n(H₂O)＝(83－65)×10^－3 g÷18 g·mol^－1＝1×10^－3 mol，則n(CoCl₂)∶n(H₂O)＝1∶2，即物質A為CoCl₂·2H₂O。