Question

【题目】钴（Co）是重要的稀有金属，在工业和科技领域具有广泛的用途。从某含钴工业废料中回收钴的工艺流程如下：

已知：

含钴废料的成分
成分	Al	Li	Co2O3	Fe2O3	其他不溶于强酸的杂质
质量分数/%	10.5	0.35	65.6	9.6	13.95

Ⅱ.实验中部分离子开始沉淀和沉淀完全的pH
金属离子	Fe3+	Co2+	Al3+
开始沉淀的pH	1.9	7.15	3.4
沉淀完全的pH	3.2	9.15	4.7

Ⅲ.离子浓度小于等于1.0×10-5 mol·L-1时，认为该离子沉淀完全。

请回答下列问题：

（1）NaF的电子式为____________。

（2）“沉淀1”的化学式为____________________。“调节溶液pH2”的范围为_________________。

（3）“还原”时发生反应的离子方程式为_______________________。

“沉钴”时发生反应的离子方程式为________________________。

（4）制备Co时，“补充铝”的原因为_________________________。

（5）已知：l0-0.9≈0.13，则 A1(OH)3 的溶度积常数 Ksp=_____________________。

（6）Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器，该电池的总反应可表示为：:4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2，其正极反应式为_____________

Answer 1

【答案】 Fe（OH）3 4.7≤pH≤7.15 2CO3-+H2O2=2CO2-+O2↑2H+ CO2-+2HCO3-=COCO3↓+CO2↑+H2O 原混合物中Al和Co的物质的量之比小于2：3 1.3 10-33 2SOCl2+4e-=S+SO2+4Cl-

【解析】(1)NaF属于离子化合物，电子式为，故答案为：；

(2)含钴工业废料用硫酸溶解后，废料中的铝、锂、氧化钴、氧化铁等被硫酸溶解，滤去残渣后有双氧水将Co3+还原为Co2+，根据部分离子开始沉淀和沉淀完全的pH，再用碳酸钠溶液调节溶液的pH，使铁离子沉淀除去，滤液2，再调节溶液的pH使铝离子沉淀，提供电解冶炼铝的原料。 “调节溶液pH2”的范围为4.7≤pH≤7.15，故答案为：Fe(OH)3；4.7≤pH≤7.15；

(3)“还原”时双氧水被Co3+氧化，反应的离子方程式为2Co3++H2O2=2Co2++O2↑+2H+，“沉钴”时碳酸氢铵与Co2+反应生成碳酸钴沉淀，反应的离子方程式为Co2++2HCO3-=CoCO3↓+CO2↑+H2O，故答案为：2Co3++H2O2=2Co2++O2↑+2H+；Co2++2HCO3-=CoCO3↓+CO2↑+H2O

(4)制备Co时的反应方程式为3CoO+2Al3Co+ Al2O3，当原混合物中Al和Co的物质的量之比小于2：3时，需要 补充铝，便于反应完全进行，故答案为：原混合物中Al和Co的物质的量之比小于2：3；

(5)Al3+完全沉淀时的pH=4.7，则 A1(OH)3 的溶度积常数 Ksp=1.0×10-5×( )3=1.0×10-32.9=1.3 10-33，故答案为：1.3 10-33；

(6)根据总反应4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2，正极发生还原反应，SOCl2被还原生成S+SO2以及氯离子，反应式为2SOCl2+4e-=S+SO2+4Cl-，故答案为：2SOCl2+4e-=S+SO2+4Cl-。