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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.从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如图1所示:

(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
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2

(2)过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴.则浸出钴的化学反应方程式为(产物中只有一种酸根)
4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O
4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O
.在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因
Co2O3?CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境
Co2O3?CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境

(3)过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式
2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2
2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2

(4)碳酸钠溶液在过程Ⅲ和Ⅳ中所起作用有所不同,请写出在过程Ⅳ中起的作用是
调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3
调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3

(5)在Na2CO3溶液中存在多种粒子,下列各粒子浓度关系正确的是
BCD
BCD
(填序号).
A、c(Na+)=2c(CO32-
B、c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-
C、c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+
D、c(OH-)-c(H+)═c(HCO3-)+2c(H2CO3
(6)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液.CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水.如图是粉红色的CoCl2?6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是
CoCl2?2H2O
CoCl2?2H2O
分析:(1)铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,注意该反应中水是反应物;
(2)Co3O4和硫代硫酸根离子在酸性条件下发生氧化还原反应生成硫酸根离子、二价钴离子和水;盐酸具有还原性,能被Co2O3?CoO氧化生成有毒的氯气;
(3)根据铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳;
(4)碳酸钠溶液在过程Ⅲ中铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳;碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3
(5)A.根据电荷书恒判断;
B.根据碳酸根离子发生水解以及水的电离判断出离子浓度的大小;
C.根据碳酸根离子发生水解以及水的电离判断出离子浓度的大小;
D.根据质子守恒判断;
(6)根据关系式CoCl2?6H2O~CoCl2求出CoCl2?6H2O的质量,然后再根据差量法求出A物质的化学式.
解答:解:(1)铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子反应方程式为:2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑,
故答案为:2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑;
(2)Co3O4和Na2S2O3在酸性条件下发生氧化还原反应生成CoSO4、Na2SO4和H2O,反应方程式为:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O;盐酸具有还原性,能被Co2O3?CoO氧化生成有毒的氯气而污染环境,所以不能盐酸,
故答案为:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O;Co2O3?CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境;
(3)铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳,水解的离子方程式为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
故答案为:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
(4)碳酸钠溶液在过程Ⅲ中铝离子能与碳酸根离子发生双水解生成氢氧化铝和二氧化碳;碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3
故答案为:调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3
(5)A.Na2CO3溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),故A错误;
B.碳酸根离子发生水解以及水的电离,所以溶液中离子浓度:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),故B正确;
C.碳酸根离子发生水解以及水的电离,所以溶液中离子浓度:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),故C正确;
D.Na2CO3溶液中质子守恒:c(H+)═c(OH-)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),故D正确;
故选:BCD;
(6)CoCl2?6H2O~CoCl2
        238             130    
         m             65mg
 
  238 
 m 
=
130
 65mg
  解得:m=119mg
 A物质的化学式为CoCl2?nH2O,则有:
   CoCl2?6H2O~CoCl2?nH2O△m
    238                       18(6-n)
   119mg                      119mg-83mg
   238  
 119mg 
=
  18(6-n)
119mg-83mg
,解得:n=2,
所以A物质的化学式为:CoCl2?2H2O,故答案为:CoCl2?2H2O.
点评:本题考查了金属及其化合物的性质,考查氧化还原反应、离子反应、关系式计算等,难度中等,关键根据实验流程利用氧化还原反应判断发生的离子反应,是对学生综合能力的考查.是一道不错的能力考查题.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:2013-2014学年四川成都树德中学高三第三次理综测试化学试卷(解析版) 题型:填空题

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。

从废料中回收氧化钴(CoO)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。则浸出钴的化学反应方程式为(产物中只有一种酸根)                     。在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。

(3)过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式________________________。

(4)碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同,请写出在过程IV中起的作用是

____________________________________________________________。

(5)在Na2CO3溶液中存在多种粒子,下列各粒子浓度关系正确的是______(填序号)。

A.c(Na+) = 2c(CO32-)             B.c(Na+) > c(CO32-) > c(HCO3-)

C.c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+)      D.c(OH-) - c(H+)=c(HCO3-) + 2c(H2CO3)

 

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年北京市海淀区高三上学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

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。

从废料中回收氧化钴(CoO)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。则浸出钴的化学反应方程式为(产物中只有一种酸根)                。在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。

(3)过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式____________________。

(4)碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同,请写出在过程IV中起的作用是__________。

(5)在Na2CO3溶液中存在多种粒子,下列各粒子浓度关系正确的是______(填序号)。

A.c(Na+) = 2c(CO32-)

B.c(Na+) > c(CO32-) > c(HCO3-)

C.c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+)

D.c(OH-) - c(H+) = c(HCO3-) + 2c(H2CO3)

(6)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是______。

 

 

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

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.从废料中回收氧化钴(CoO)的工艺流程如图1所示:

(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.则浸出钴的化学反应方程式为(产物中只有一种酸根)______.在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因______.
(3)过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式______.
(4)碳酸钠溶液在过程Ⅲ和Ⅳ中所起作用有所不同,请写出在过程Ⅳ中起的作用是______.
(5)在Na2CO3溶液中存在多种粒子,下列各粒子浓度关系正确的是______(填序号).
A、c(Na+)=2c(CO32-
B、c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-
C、c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+
D、c(OH-)-c(H+)═c(HCO3-)+2c(H2CO3
(6)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液.CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水.如图是粉红色的CoCl2?6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是______.

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科目:高中化学 来源: 题型:

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。

从废料中回收氧化钴(CoO)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。则浸出钴的化学反应方程式为(产物中只有一种酸根)        。在实验室模拟工业生产时,也可用盐酸浸出钴,但实际工业生产中不用盐酸,请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因_______________。

(3)过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸钠溶液在产生Al(OH)3时起重要作用,请写出该反应的离子方程式____________________。

(4)碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同,请写出在过程IV中起的作用是__________。

(5)在Na2CO3溶液中存在多种粒子,下列各粒子浓度关系正确的是______(填序号)。

A c(Na+) = 2c(CO32-)

B c(Na+) > c(CO32-) > c(HCO3-)

C c(OH-) > c(HCO3-) > c(H+)

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

(6)CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色,利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时,剩余固体质量随温度变化的曲线,A物质的化学式是______。

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