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,某学生设计流程如图(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见表. 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)写出步骤Ⅱ中Co2O3与盐酸反应生成Cl2的离子方程式: . (2)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 ;废渣中的主要成分除了LiF外,还有 . (3)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 . (4)在空气中加热5.49g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)样品,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如表.已知:M(CoC2O4·2H2O)=183g/mol 温度范围/℃ 固体质量/g 150~210 4.41 290~320 2.41 890~920 2.25 经测定,210~290℃过程中产生的气体只有CO2,此过程发生反应的化学方程式是 .温度高于890℃时,固体产物发生分解反应,固体产物为 .
答案:(1)Co2O3+6H++2Cl﹣=2 Co2++Cl2↑+3H2O; (2)7.15;Fe(OH)3; (3)降低溶液中Li+浓度,避免步骤Ⅳ中产生Li2CO3沉淀; (4)3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2;CoO.