题目

钴（Co）及其化合物在工业上有广泛应用。为从某工业废料中回收钴，某学生设计流程如下（废料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物质）。 已知：①物质溶解性：LiF难溶于水，Li2CO3微溶于水； ②部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表： www.ziyuanku.com Fe3+ Co2+ Co3+ Al3+ pH（开始沉淀） 1.9 7.15 -0.23 3.4 pH（完全沉淀） 3.2 9.15 1.09 4.7 请回答： （1）步骤Ⅰ中得到含铝溶液的反应的离子方程式是____________________________。 （2）写出步骤Ⅱ中Co2O3与盐酸反应的离子方程式_______________________________。 （3）步骤Ⅲ中Na2CO3溶液的作用是调节溶液的pH，应使溶液的pH不超过____________。废渣中的成分有______________________。 （4）NaF与溶液中的Li+形成LiF沉淀，此反应对步骤Ⅳ所起的作用是______________。 （5）在空气中加热CoC2O4固体，经测定，210~290℃的过程中只产生CO2和一种二元化合物，该化合物中钴元素的质量分数为73.44%。此过程发生反应的化学方程式是______________。 （6）某锂离子电池的总反应为C＋LiCoO2 LixC＋Li1－xCoO2，LixC中Li的化合价为______价，该锂离子电池充电时阳极的电极反应式为___                        。 答案：（15分）（1）2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2-+ 3H2↑ （2分） （2）Co2O3 + 6H+ + 2Cl- = 2Co2+ + Cl2↑ + 3H2O （2分） （3）7.15 （2分）         LiF   Fe(OH)3 （2分） （4）降低溶液中Li+浓度，避免步骤Ⅳ中产生Li2CO3沉淀。（2分） （5）3CoC2O4 + 2O2  Co3O4 + 6CO2 （2分） （6）0（1分）       LiCoO2 - xe- = Li1－xCoO2 + xLi+  （2分） 

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