Question

【题目】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；钴以钴以Co2O3CoO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（CoO） 的工艺流程如图：
（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）

Answer 1

【答案】
（1）2Al+2OH﹣+2H2O=+2AlO2﹣+3H2↑
（2）4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O； Co2O3?CoO可氧化盐酸产生Cl2污染环境
（3）2Al3++3CO32﹣+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑
（4）调整pH,提供CO32﹣,使Co2+沉淀为CoCO3
（5）BCD
【解析】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↑，

所以答案是：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Co2O3CoO氧化生成有毒的氯气而污染环境，所以不能盐酸，

所以答案是：4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O；Co2O3CoO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↑；

所以答案是：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；

所以答案是：调整pH，提供CO32﹣，使Co2+沉淀为CoCO3；（5）A．由物料守恒可知c（Na+）=2c（HCO3﹣）+2c（CO32﹣）+2c（H2CO3），故A错误；

B．碳酸根离子发生水解，且以第一步水解为主，所以溶液中离子浓度：c（Na+）＞c（CO32﹣）＞c（HCO3﹣），故B正确；

C．碳酸根离子发生水解，水解呈碱性，且存在两步水解，则溶液中离子浓度：c（OH﹣）＞c（HCO3﹣）＞c（H+），故C正确；

D．Na2CO3溶液中质子守恒：c（OH﹣）﹣c（H+）═c（HCO3﹣）+2c（H2CO3），故D正确；

所以答案是：BCD．