Question

【題目】一種從廢鈷錳催化劑[含53.1%(CH3COO)2Co、13.2%(CH3COO)2Mn、23.8%CoCO3、6.5%Mn(OH)2、1.3%SO2及對二甲苯等有機物等]中回收鈷和錳的工藝流程如下：

回答下列問題：

(1)步驟①焙燒的目的是_________________________________。

(2)步驟②酸浸時，控制鹽酸適當過量、溶液加熱并充分攪拌，其目的是___________。

(3)步驟③MnCl2與H2O2和氨水反應的離子方程式為______________________。

(4)步驟④調節pH時采用CH3COOH和CH3 COONa混合溶液，該混合溶液稱為緩沖溶液，該溶液中加入少量的酸、堿或稀釋時pH變化均不大，其中稀釋時pH變化不大的原因是______________________。

(5)步驟⑤硝酸溶解CoS生成Co(NO3)2同時生成NO和S，該反應的化學方程式為______________________。

(6)步驟⑦若在實驗室進行，所需的硅酸鹽質儀器除酒精燈和玻璃棒外，還有___________(填儀器名稱)。

(7)某工廠用mkg廢催化劑最終制得 CoO n kg，則CoO的產率為___________。

Answer 1

【答案】將二甲苯等有機物氧化除去，并將(CH3COO)2Co、(CH3COO)2Mn轉化為無機物 提高鈷、錳的浸出率 Mn2＋＋H2O2＋2NH3·H2O=MnO(OH)2↓＋2NH4＋＋H2O 稀釋時，CH3COOH電離度增大產生的H＋和CH3COO－水解程度增大產生的OH－幾乎抵消 3CoS＋8HNO3=3Co(NO3)2＋3S＋2NO↑＋4H2O 坩堝、泥三角

【解析】

（1）廢鉆錳催化劑對二甲苯等有機物等受熱后揮發或分解。

（2）步驟②酸浸時，控制鹽酸適當過量、溶液加熱并充分攪拌，使反應更充分。

（3）步驟③MnCl2與H2O2和氨水反應生成MnO(OH)2和銨鹽；

（4）緩沖溶液稀釋時pH變化均不大，稀釋時，CH3COOH電離度增大產生的H＋和CH3COO－水解程度增大結合的H+幾乎抵消。

（5）步驟⑤硝酸溶解CoS生成Co(NO)2同時生成NO和S，根據電子得失守恒，質量守恒寫出方程式。

（6）固體加熱分解用坩堝、泥三角、酒精燈和玻璃棒；

（7）產率=實際產量/理論產率。

（1）焙燒可以將廢鉆錳催化劑中對二甲苯等有機物等氧化除去，并將(CH3COO)2Co、(CH3COO)2Mn轉化為無機物。

（2）步驟②酸浸時，控制鹽酸適當過量、溶液加熱并充分攪拌，使反應更充分，從而提高鈷、錳的浸出率。

（3）步驟③MnCl2與H2O2和氨水反應生成MnO(OH)2和銨鹽，離子方程式為Mn2＋＋H2O2＋2NH3·H2O=MnO(OH)2↓＋2NH4＋＋H2O；

（4）緩沖溶液稀釋時pH變化均不大，稀釋時，CH3COOH電離度增大產生的H＋和CH3COO－水解程度增大結合的H+幾乎抵消。

（5）步驟⑤硝酸溶解CoS生成Co(NO)2同時生成NO和S，反應的化學方程式為：3CoS＋8HNO3=3CO(NO3)2＋3S＋2NO↑＋4H2O；

（6）固體加熱分解用坩堝、泥三角、酒精燈和玻璃棒，所需的硅酸鹽質儀器除酒精燈和玻璃棒外，還要坩堝、泥三角；

（7）mkg廢催化劑中：53.1%(CH3COO)2Co生成CoO：mkg×53.1%×75/177=0.225mkg,23.8%CoCO3生成CoO：mkg×23.8%×75/119=0.15mkg,產率=實際產量/理論產率=n/(0.225+0.15)m ×100%= .