Question

(12分)一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料，生產中產生的廢料數量可觀，廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在；鈷以Co₂O₃·CoO的形式存在，吸附在鋁箔的單面或雙面；鋰混雜于其中。從廢料中回收氧化鈷（CoO）的工藝流程如下：

（1）過程I中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al，反應的離子方程式為               。
（2）過程II中加入稀H₂SO₄酸化后，再加入Na₂S₂O₃溶液,加入Na₂S₂O₃的作用是___________。在實驗室模擬工業生產時，也可用鹽酸代替酸化的Na₂S₂O₃，但實際工業生產中不用鹽酸，請從反應原理分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因_________。
（3）用離子方程式表示過程Ⅳ中Na₂CO₃的主要作用_______。
（4）下圖是CoCl₂·6H₂O晶體受熱分解時，剩余固體質量隨溫度變化的曲線，B物質的化學式是______。

Answer 1

（1）2Al+2OH^-+2H₂O = 2AlO- 2+3H₂↑（2）還原Co³⁺  （其它合理答案也給分）Co₂O₃·CoO可氧化鹽酸產生Cl₂，污染環境。（其它合理答案也給分）（3）CO₃^2-+Co²⁺= CoCO₃↓（4）CoCl₂?H₂O

試題分析：（1）鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子反應方程式為：
2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；（2）根據題意知，Co₂O₃·CoO和Na₂S₂O₃在酸性條件下發生氧化還原反應生成CoSO₄、Na₂SO₄和H₂O，加入Na₂S₂O₃的作用是還原Co³⁺ ；鹽酸具有還原性，能被Co₂O₃?CoO氧化生成有毒的氯氣而污染環境；（3）碳酸鈉溶液在過程Ⅳ中調整pH，提供CO₃^2-，使Co²⁺沉淀為CoCO₃；離子方程式為CO₃^2-+Co²⁺= CoCO₃↓；（4）根據題給圖像知，
CoCl₂?6H₂O～CoCl₂
238             130    
m             65mg
解得：m=119mg
設 A物質的化學式為CoCl₂?nH₂O，則有：
CoCl₂?6H₂O～CoCl₂?nH₂O   △m
238                               18（6-n）
119mg                      119mg-83mg
解得：n=2，所以A物質的化學式為：CoCl₂?2H₂O。