Question

一种含铝、锂、钴的电子废料中，铝以铝箔的形式存在，钴以Co₃O₄的形式存在（吸附在铝箔的单面或双面），锂混杂于其中。从该废料中回收Co₃O₄的工艺流程如下：

（1）溶液A的溶质的主要成分为   。（填化学式）
（2）钴渣中加入稀H₂SO₄酸化后，再加入Na₂S₂O₃溶液可以浸出钴离子，则浸出钴离子的离子方程式为（产物中只有一种酸根）   。
（3）在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴离子，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离子的主要原因：   。
（4）加入NaF的反应为：Li^＋＋F^－LiF↓，该反应的平衡常数表达式为K=   。
（5）加入30%Na₂CO₃溶液的作用是   。
（6）在空气中锻烧CoCO₃生成Co₃O₄的化学方程式是   。

Answer 1

（1）NaAlO₂、LiOH
（2）4Co₃O₄ + S₂O₃ ^2－+ 22H⁺＝12Co²⁺+ 2SO₄^2－+ 11H₂O
（3）Co₂O₃·CoO可氧化盐酸产生Cl₂污染环境（或盐酸挥发污染环境。合理答案均可）
（4）1/[c(Li^＋) ·c(F^－)]
（5）沉淀钴离子（或形成CoCO₃沉淀）
（6）6CoCO₃+O₂ 2Co₃O₄+6CO₂

解析试题分析： （1）铝与氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和氢气、锂与水生成氢氧化锂和氢气，溶液A主要成分为NaAlO₂和LiOH。（2）由流程可知，滤液中加入碳酸钠溶液后生成CoCO₃沉淀，所以四氧化三钴与S₂O₃^2-生成Co²⁺，S₂O₃^2-被氧化为SO₄^2-，根据得失电子相等、电荷守恒、质量守恒配平。（3）四氧化三钴具有氧化性，能将盐酸氧化生成氯气，污染环境。（4）LiF为固体，其浓度不列入平衡常数表达式。（5）碳酸钠溶液与Co²⁺生成CoCO₃沉淀。（6）CoCO₃与氧气生成四氧化三钴和二氧化碳。
考点： 化工生产流程分析 化学（离子）方程式的书写 氧化还原反应 平衡常数