Question

【题目】一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在,钴以Co2O3·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面,锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴(CoO)工艺流程如下：

（1）过程Ⅰ中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为________

（2）过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为 (产物中只有一种酸根)_________________

在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用 盐酸，请从氧化还原和环境保护的角度分析不用盐酸浸出钴的主要原因是____________________

（3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用，请写出该反应的离子方程式__________________

（4）碳酸钠溶液在过程Ⅲ和Ⅳ中所起作用有所不同，请写出在过程Ⅳ中起的作用是______________

Answer 1

【答案】 2Al+2OH-+2H2O 2AlO2- + 3H2↑ 4Co2O3·CoO+ Na2S2O3+ 11H2SO412CoSO4+ Na2SO4+11H2O Co2O3·CoO可氧化盐酸产生Cl2，污染环境 2Al3++3CO32－+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑ 调整pH，提供CO32－，使Co2+沉淀为CoCO3

【解析】试题分析：（1）铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子反应方程式为：2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑；

（2）Co3O4和Na2S2O3在酸性条件下发生氧化还原反应生成CoSO4、Na2SO4和H2O，反应方程式为：4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O，所以加入Na2S2O3的作用是还原Co3+，盐酸具有还原性，能被Co2O3CoO氧化生成有毒的氯气而污染环境，所以不能盐酸；

（3）铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳，水解的离子方程式为：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑；

（4）碳酸钠溶液在过程Ⅲ中铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳；碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH，提供CO32-，使Co2+沉淀为CoCO3。