Question

废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁，利用电解法可回收WC和Co。工艺流程简图如下：

（1）电解时废旧刀具做阳极，不锈钢做阴极，HCl溶液为电解液。阴极主要的电极反应式为________________________________________________________________________。

（2）净化步骤所得滤饼的主要成分是________。回收的洗涤液代替水配制电解液，目的是回收利用其中的________。

（3）溶液Ⅰ的主要成分是________。洗涤CoC2O4不充分对最终产品纯度并无明显影响，但焙烧时会造成环境污染，原因是____________________________________________。

（4）将Co2O3还原成Co粉的化学反应方程式为____________________。

 

Answer 1

【答案】

（1）2H＋＋2e－=H2↑　（2）Fe(OH)3　Co2＋(或Co)

（3）NH4Cl　焙烧时NH4Cl分解产生NH3和HCl

（4）Co2O3＋3H2=2Co＋3H2O

【解析】本题考查电解原理、除杂、洗涤沉淀、氧化还原反应方程式的书写，意在考查考生对化工流程的分析能力和综合运用知识的能力。（1）阴极发生还原反应，应是H＋放电生成氢气。（2）将废旧刀具电解时阳极产生Co2＋和Fe2＋，加入双氧水后Fe2＋被氧化生成Fe3＋，通入氨气后生成Fe(OH)3沉淀，即滤饼的主要成分是Fe(OH)3。洗涤液中含有Co2＋，可循环使用。（3）加入的草酸铵与CoCl2反应，生成草酸钴和氯化铵，则溶液Ⅰ中主要含有NH4Cl。若草酸钴表面的NH4Cl未洗净，则焙烧时NH4Cl分解产生NH3和HCl，造成环境污染。（4）方程式为Co2O3＋3H2=2Co＋3H2O。