Question

5．一氧化钴（CoO）是一种重要的工业催化剂，某学习小组欲从含钴废料中（含Co₂O₃、CoO 和少量Fe、Al）回收一氧化钴，设计工艺流程如下：已知：Co₂O₃的氧化性＞Cl₂的氧化性下列说法不正确的是（　　）

• A． 第Ⅰ步反应后得到的滤液主要是含铝溶液
• B． 第Ⅱ步中盐酸表现出酸性、还原性，且必须过量
• C． 第Ⅲ步中Na₂CO₃主要作用是使Fe³⁺沉淀，滤渣主要为Fe（OH）₃
• D． 第Ⅳ步操作为过滤，第Ⅴ步煅烧后，也可以在一氧化碳气体氛围中冷却

Answer 1

分析 含钴废料中含有Co₂O₃、CoO 和少量Fe、Al，向废料中加入NaOH溶液，只有Al和NaOH反应生成可溶性的NaAlO₂，然后过滤得到滤渣Co₂O₃、CoO 和少量Fe，滤液中含有NaOH和NaAlO₂，向滤渣中加入浓盐酸，发生反应 Co₂O₃+6HCl=2CoCl₂+Cl₂↑+3H₂O、Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑、CoO+2HCl=CoCl₂+H₂O，得到含有Co的溶液，向溶液中加入碳酸钠溶液得到可溶性的CoCO₃和FeCO₃沉淀，过滤得到滤渣FeCO₃，滤液中含有CoCO₃，向滤液中再加入碳酸钠溶液，得到CoCO₃固体，将CoCO₃在惰性气体中煅烧得到CoO，结合题目分析解答．

解答 解：含钴废料中含有Co₂O₃、CoO 和少量Fe、Al，向废料中加入NaOH溶液，只有Al和NaOH反应生成可溶性的NaAlO₂，然后过滤得到滤渣Co₂O₃、CoO 和少量Fe，滤液中含有NaOH和NaAlO₂，向滤渣中加入浓盐酸，发生反应 Co₂O₃+6HCl=2CoCl₂+Cl₂↑+3H₂O、Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑、CoO+2HCl=CoCl₂+H₂O，得到含有Co的溶液，向溶液中加入碳酸钠溶液得到可溶性的CoCO₃和FeCO₃沉淀，过滤得到滤渣FeCO₃，滤液中含有CoCO₃，向滤液中再加入碳酸钠溶液，得到CoCO₃固体，将CoCO₃在惰性气体中煅烧得到CoO，
A．通过以上分析知，第Ⅰ步反应后得到的滤液主要是含铝溶液，还含有少量NaOH，故A正确；
B．浓盐酸和Co₂O₃反应体现还原性和酸性，和CoO、Fe反应只体现酸性，故B正确；
C．碳酸根离子和铁离子发生双水解反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，故C正确；
D．CO能还原CoO而得不到CoO，故D错误；
故选D．

点评 本题考查物质分离和提纯，为高频考点，侧重考查学生分析判断及思维的缜密性、获取信息解答问题能力，明确流程图中发生的反应及分离提纯方法、物质性质是解本题关键，注意II中发生的反应，题目难度不大．