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一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料,生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀,廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在;鈷以Co2O3?CoO的形式存在,吸附在鋁箔的單面或雙面;鋰混雜于其中。從廢料中回收氧化鈷(CoO)的工藝流程如圖1:
菁優(yōu)網(wǎng)
(1)過程Ⅰ中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al,反應(yīng)的離子方程式為
2Al+2OH-+2H2O=2
A
l
O
-
2
+3H2
2Al+2OH-+2H2O=2
A
l
O
-
2
+3H2
。
(2)過程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出鈷。則浸出鈷的化學(xué)反應(yīng)方程式為(產(chǎn)物中只有一種酸根)
4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=
12CoSO4+Na2SO4+11H2O
4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=
12CoSO4+Na2SO4+11H2O
。在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)時(shí),也可用鹽酸浸出鈷,但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不用鹽酸,則不用鹽酸浸出鈷的主要原因是。
(3)過程Ⅲ得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸鈉溶液在產(chǎn)生Al(OH)3時(shí)起重要作用,請寫出該反應(yīng)的離子方程式
2Al3++3
CO
2
-
3
+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2
2Al3++3
CO
2
-
3
+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2
。
(4)碳酸鈉溶液在過程Ⅲ和Ⅳ中所起作用有所不同,請寫出在過程Ⅳ中起的作用是
調(diào)整pH,提供
CO
2
-
3
,使Co2+沉淀為CoCO3
調(diào)整pH,提供
CO
2
-
3
,使Co2+沉淀為CoCO3

.(5)僅從沉淀轉(zhuǎn)化角度考慮,能否利用反應(yīng):CoCO3+C2
O
2
-
4
═CoC2O4+
CO
2
-
3
將CoCO3轉(zhuǎn)化為CoC2O4?
不能
不能
(填“能”或“不能”),說明理由:
該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.22×l0-6,轉(zhuǎn)化程度極小
該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.22×l0-6,轉(zhuǎn)化程度極小

[已知Ksp(CoCO3)=1.4×l0-13,Ksp (CoC2O4)=6.3×l0-8]。
(6)CoO溶于鹽酸可得粉紅色的CoCl2溶液。CoCl2含結(jié)晶水?dāng)?shù)目不同而呈現(xiàn)不同顏色,利用藍(lán)色的無水CoCl2吸水變色這一性質(zhì)可制成變色水泥和顯隱墨水。如圖2是粉紅色CoCl2?6H2O晶體受熱時(shí),剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線,A物質(zhì)的化學(xué)式是
CoCl2?2H2O
CoCl2?2H2O
。

【答案】2Al+2OH-+2H2O=2
A
l
O
-
2
+3H2↑;4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=
12CoSO4+Na2SO4+11H2O;2Al3++3
CO
2
-
3
+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;調(diào)整pH,提供
CO
2
-
3
,使Co2+沉淀為CoCO3;不能;該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.22×l0-6,轉(zhuǎn)化程度極??;CoCl2?2H2O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:38引用:3難度:0.7
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    (1)用足量(NH42SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
    ①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
     
    。
    ②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH34]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (2)“浸出”時(shí)As2O3轉(zhuǎn)化為
    A
    s
    O
    3
    -
    3
    ?!俺椤辈襟E①中用(NH42S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為
     

    (3)“除重金屬”時(shí),加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
     
    和BaSO4
    (4)“蒸氨”時(shí)會(huì)出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動(dòng)原理解釋原因:
     
    。
    (5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
     
    。
    (6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
    已知:?。腆w失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
    樣品起始質(zhì)量
    -
    剩余固體質(zhì)量
    樣品起始質(zhì)量
    ×100%。
    ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①280℃時(shí)煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
     
    %(保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)。
    ②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
     
    (填字母序號(hào))。
    a.恒溫280℃,60~120min
    b.恒溫300℃,240~300min
    c.恒溫350℃,240~300min
    d.恒溫550℃,60~120min
    (7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:80引用:5難度:0.5
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