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。从废料中制取高纯碳酸钴（CoCO3)的工艺流程如下：

（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。则浸出钴的离子反应方程

式为_____________________(产物中只有一种酸根)。也可用H2SO4和H2O2代替H2SO4、Na2S2O3，那么该反应的化学方程式为______________；但若用HC1代替H2SO4会造成的后果是______________。

（3）过程Ⅲ中碳酸钠溶液的作用是沉淀Al3+和Li+，写出沉淀Al3+的离子方程式___________________。

（4）过程Ⅳ沉钴的离子方程式是______________________。

（5）CoCO3可用于制备锂离子电池的正极材料LiCoO2，其生产工艺是将n(Li)：n(Co)=l：l的LiCO3和CoCO3的固体混合物在空气中加热至700℃～900℃。试写出该反应的化学方程式________。

Answer 1

【答案】 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 4Co2O3·CoO+S2O32-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O Co2O3·CoO+H2O2+6H+=3Co2++O2↑+4H2O 产生Cl2，污染环境 2Al3++3CO32-+6H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ Co2++2HCO3-=CoCO3↓+H2O+CO2↑ 2Li2CO3+4CoCO3+O24LiCoO2+6CO2

【解析】由题中信息可知，过程I碱溶时，大部分铝转化为偏铝酸盐除去；过程II中钴渣中钴元素被浸出；过程III中除杂质；过程IV中沉钴；过程V为提纯。

（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2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。

（2）过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液作还原剂浸出钴，硫代硫酸根被氧化为硫酸根，则浸出钴的离子反应方程式为4Co2O3·CoO+S2O32-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O。若用H2SO4和H2O2代替H2SO4、Na2S2O3，则该反应的化学方程式为Co2O3·CoO+H2O2+6H+=3Co2++O2↑+4H2O；但若用HC1代替H2SO4会造成的后果是盐酸被Co2O3·CoO氧化为Cl2，污染环境。

（3）过程Ⅲ中碳酸钠溶液的作用是沉淀Al3+和Li+，沉淀Al3+的离子方程式2Al3++3CO32-+6H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑。

（4）过程Ⅳ沉钴的离子方程式是Co2++2HCO3-=CoCO3↓+H2O+CO2↑。

（5）CoCO3可用于制备锂离子电池的正极材料LiCoO2，其生产工艺是将n(Li)：n(Co)=l：l的LiCO3和CoCO3的固体混合物在空气中加热至700℃～900℃，该反应的化学方程式2Li2CO3+4CoCO3+O24LiCoO2+6CO2。