Question

(12分)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,加入Na₂S₂O₃的作用是___________。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸代替酸化的Na₂S₂O₃，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）用离子方程式表示过程Ⅳ中Na₂CO₃的主要作用_______。
（4）下图是CoCl₂·6H₂O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，B物质的化学式是______。

Answer 1

（1）2Al+2OH^-+2H₂O = 2AlO- 2+3H₂↑（2）还原Co³⁺  （其它合理答案也给分）Co₂O₃·CoO可氧化盐酸产生Cl₂，污染环境。（其它合理答案也给分）（3）CO₃^2-+Co²⁺= CoCO₃↓（4）CoCl₂?H₂O

试题分析：（1）铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子反应方程式为：
2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；（2）根据题意知，Co₂O₃·CoO和Na₂S₂O₃在酸性条件下发生氧化还原反应生成CoSO₄、Na₂SO₄和H₂O，加入Na₂S₂O₃的作用是还原Co³⁺ ；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；（3）碳酸钠溶液在过程Ⅳ中调整pH，提供CO₃^2-，使Co²⁺沉淀为CoCO₃；离子方程式为CO₃^2-+Co²⁺= CoCO₃↓；（4）根据题给图像知，
CoCl₂?6H₂O～CoCl₂
238             130    
m             65mg
解得：m=119mg
设 A物质的化学式为CoCl₂?nH₂O，则有：
CoCl₂?6H₂O～CoCl₂?nH₂O   △m
238                               18（6-n）
119mg                      119mg-83mg
解得：n=2，所以A物质的化学式为：CoCl₂?2H₂O。