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
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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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答案
(1)2Al+2OH-+2H2O = 2AlO2-+3H2↑ (2)4(Co2O3·CoO) + Na2S2O3 + 11H2SO4 = 12CoSO4 + Na2SO4 + 11H2O(3分) Co2O3·CoO可氧化盐酸产生Cl2,污染环境。(合理即可) (3)2Al3++3CO32-+3H2O = 2Al(OH)3↓+3CO2↑ (4)调整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀为CoCO3 (5)B C D (有错不得分,答对1个得1分,全对得3分) |
解析
试题分析:(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. |
举一反三
用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.用图1 所示装置除去Fe(OH)3胶体中含有的少量FeCl3杂质 | B.用图2 所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体 | C.用图3 所示装置从海水制取蒸馏水 | D.用图4 所示装置分离酒精萃取碘水中的碘 |
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银铜合金广泛应用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜的化工产品CuAlO2的工艺如下:(注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)
(1)铜的核外电子排布式为 . (2)电解精炼银时,阴极反应式为 滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为 . (3)固体混合物B的组成为 ;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,最后将得不到CuAlO2 ,写出因NaOH过量引起的反应的离子方程式 . (4)若将上述流程图中加入的稀NaOH溶液改为加入过量的氨水(其它均不变),则滤液中的阳离子有 . (5)完成上述煅烧过程中一个反应的化学方程式: CuO + Al2O3 Cu AlO2 + (系数1也要写). (6)若银铜合金中铜的质量分数为64%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为CuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液 L . |
下列有关实验结论正确的是 A.向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,该溶液中一定含有 | B.向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水,溶液变为红色,该溶液中一定含有Fe2+ | C.将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,该气体一定是 | D.将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中,水浴加热后有银镜生成,该物质一定属于醛类 |
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孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,步骤如下:
请回答下列问题: (1)溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂①为______(填代号),检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为 (填代号)。 a.KMnO4 b.(NH4) 2S c.H2O2 d.KSCN (2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过加热蒸发、 、过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是 。 (3)制备CaCO3时,应向CaCl2溶液中先通入(或先加入) (填化学式),若实验过程中有氨气逸出,应选用下列 装置回收(填代号)。
(4)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应 ,直到 ,用KMnO4标准溶液滴定时应选用 滴定管(填“酸式”或“碱式”)。 |
下列括号中的物质是除去杂质所需的药品,其中不正确的是A.FeCl2中有CuCl2(铁粉) | B.KCl中有杂质K2SO4(氯化钡) | C.N2中混有O2(灼热的铜粉) | D.CO2中混有HCl(氢氧化钠溶液) |
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