Question

15．工業(yè)上回收利用某合金廢料（主要含F(xiàn)e、Cu、Co、Li等，已知Co、Fe均為中等活潑金屬）的工藝流程如圖：

回答下列問題：
（ l ） （ NH₄）₂C₂O₄中C的化合價為+3．
（2）合金廢料加入鹽酸浸取，該鹽酸不能換為硝酸，原因是硝酸溶解金屬時會生成有毒氣體，且Cu也溶解在硝酸中，殘渣M 的主要成分是一種金屬單質(zhì)，該金屬為Cu．
（3）“浸出液”中先后加入的兩種試劑涉及氨水、H₂O₂溶液，應(yīng)先加入H₂O₂溶液，加入氨水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（4）溶液A中的金屬陽離子是Co²⁺、Li⁺，加入（NH₄）₂C₂O₄溶液的目的是使Co²⁺轉(zhuǎn)化為草酸鈷沉淀．
（5）“操作l”的名稱是過濾．草酸鈷高溫焙燒生成Co₂O₃，實驗室中高溫焙燒使用的儀器是d（填字母）．
a．蒸發(fā)皿     b．表面皿     c．燒杯     d．坩堝
（6）已知Li₂CO₃微溶于水，其飽和溶液的濃度與溫度關(guān)系如表．“操作2”中，蒸發(fā)濃縮后需趁熱過濾，其目的是減少Li₂CO₃的溶解損失，90℃時K_sp（Li₂CO₃）的值為4.0×10^-3．

溫度/℃	10	30	60	90
濃度/mol/L	0.21	0.17	0.14	0.10

Answer 1

分析 合金廢料（主要含F(xiàn)e、Cu、Co、Li等，已知Co、Fe都是中等活潑金屬）加入鹽酸過濾得到金屬M為不與鹽酸反應(yīng)的銅，浸出液中加入過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氨水調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，通過操作Ⅰ過濾得到溶液A中加入草酸銨溶液沉淀鈷離子過濾得到溶液B主要是鋰離子的溶液，加入碳酸鈉沉淀鋰離子，過濾得到碳酸鋰；結(jié)晶析出CoC₂O₄•2H₂O在足量空氣中煅燒得到氧化鈷，以此解答該題．

解答 解：（1）根據(jù)化合價代數(shù)和為0，（ NH₄）₂C₂O₄中C的化合價為+3，故答案為：+3；
（2）因為硝酸溶解金屬時會生成有毒氣體，且Cu也溶解在硝酸中，所以鹽酸不能換為硝酸，上述分析判斷金屬M為Cu，故答案為：硝酸溶解金屬時會生成有毒氣體，且Cu也溶解在硝酸中；Cu；
（3）加入H₂O₂的作用是氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氨水的作用是調(diào)節(jié)溶液PH使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀，離子方程式為：Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺，所以應(yīng)先加入H₂O₂溶液，
故答案為：H₂O₂溶液；Fe³⁺+3NH₃•H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺；
（4）根據(jù)以上分析，溶液A中的金屬陽離子是Co²⁺、Li⁺，加入（NH₄）₂C₂O₄溶液的目的是使Co²⁺轉(zhuǎn)化為草酸鈷沉淀，故答案為：Co²⁺、Li⁺；使Co²⁺轉(zhuǎn)化為草酸鈷沉淀；
（5）根據(jù)以上分析，“操作l”的名稱是過濾，草酸鈷高溫焙燒生成Co₂O₃，實驗室中高溫焙燒使用的儀器是坩堝，
故答案為：過濾；d；
（6）Li₂CO₃微溶于水，溶解度隨溫度升高而降低，為減少Li₂CO₃的溶解損失，蒸發(fā)濃縮后必須趁熱過濾，90℃時c（Li₂CO₃）的濃度為0.10mol/L，則c（Li⁺）=0.20mol/L，c（CO₃^2-）=0.10mol/L，則Ksp（Li₂CO₃）=0.20×0.20×0.10=4.0×10^-3，
故答案為：減少Li₂CO₃的溶解損失；4.0×10^-3．

點評 本題主要考查物質(zhì)的分離提純的綜合應(yīng)用，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Α⒂嬎隳芰Φ目疾�，綜合性強，注意把握實驗的流程和原理，難度中等．