【題目】一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料,生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)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(yīng)的離子方程式為 。

(2)過程II中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出鈷.則浸出鈷的離子反應(yīng)方程式為(產(chǎn)物中只有一種酸根) 。在實驗室模擬工業(yè)生產(chǎn)時,也可用鹽酸代替酸化的Na2S2O3,但實際工業(yè)生產(chǎn)中不用鹽酸,請從反應(yīng)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III和IV中Na2CO3的主要作用 。

(4)CoO溶于鹽酸可得粉紅色的CoCl2溶液CoCl2含結(jié)晶水數(shù)目不同而呈現(xiàn)不同顏色,利用藍色的無水CoCl2 吸水變色這一性質(zhì)可制成變色水泥和顯隱墨水.圖2是粉紅色的CoCl2·6H2O晶體受熱分解時,剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線,A物質(zhì)的化學式是

(5)某天然堿的化學式可表示為2Na2CO3·NaHCO3·2H2O,取少量該物質(zhì)溶于水得稀溶液下列有關(guān)該溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是 (填序號)。

Ac(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)

Bc(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)

C3c(Na+)>5c(CO32-)+5c(HCO3-)

D.將該溶液與少量NaOH溶液混合:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)

【答案】(1)2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2↑;

(2)4Co2O34CoO+S2O32-+22H=2SO42-12CO2++22H2O,Co2O3·CoO可氧化鹽酸產(chǎn)生氯氣,污染環(huán)境;

(3)2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑,Co3++CO32-=CoCO3

(4)CoCl2·2H2O;(5)ACD

【解析】

試題分析(1)鋁和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,離子反應(yīng)方程方式2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2↑;(2根據(jù)流程圖,Co2O3做氧化劑,把Na2S2O3氧化成Na2SO4,根據(jù)化合價的升降進行配平,離子反應(yīng)方程式為:4Co2O34CoO+S2O32-+22H=2SO42-12Co2++22H2O,Co2O3·CoO可氧化鹽酸產(chǎn)生氯氣,污染環(huán)境;(3)根據(jù)流程圖,Al3+和CO32-發(fā)生雙水解反應(yīng),2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑,根據(jù)流程圖,Co3++CO32-=CoCO3;(4)根據(jù)圖像CoCl2·6H2O全部失去結(jié)晶水,存在的關(guān)系是:

CoCl2·6H2O~CoCl2,

238 130

m 65 解得m=119,

反應(yīng)方程式為CoCl2·6H2O=CoCl2·(6-x)H2O+xH2O m,

238 18x

119 119-83

解得x=4,化學式為CoCl2·2H2O;

5A、雖然CO32-的水解程度大于HCO3,但水解的程度微弱,根據(jù)天然堿的成分,c(CO32-) > c(HCO3) >c(OH)>c(H),故正確;B、根據(jù)質(zhì)子守恒,應(yīng)是3c(OH)=2c(HCO3)+5c(H2CO3)+3c(H)-c(CO32-),故錯誤;C、根據(jù)物料守恒:3c(Na)=5[c(CO32-)+c(HCO3)+c(H2CO3)],故正確;D、根據(jù)電荷守恒,c (Na) +c (H) =c (HCO3) +2c (CO32-) +c (OH)故正確。

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