废旧硬质合金刀具中含碳化钨（WC）、金属钴（Co）及少量杂质铁，利用电解法回收WC和制备CoxOy，的工艺流程简图如下：已知：金属离子开始沉演的pH沉淀完全的pHFe3+1.13.2

Question

废旧硬质合金刀具中含碳化钨（WC）、金属钴（Co）及少量杂质铁，利用电解法回收WC和制备Co_xO_y，的工艺流程简图如下：
已知：

金属离子	开始沉演的pH	沉淀完全的pH
Fe3+	1.1	3.2
Fe2+	5.8	9.6
Co2+	5.8	9.4

（l）电解时废旧刀具作阳极，不锈钢作阴极，盐酸的作用是___．
（2）通人氨气的目的是调节溶液的pH，除去铁元素．由表中的数据可知，理论上可选择pH最大范围是___．
（3）实验测得NH₄HCO₃溶液显碱性，制备CoCO₃时，选用的加料方式是___（填代号），原因是___．
a．将滤液与NH₄HCO₃溶液同时加入到反应容器中
b．将滤液缓慢加入到盛有NH₄HCO₃溶液的反应容器中
c．将NH₄HCO₃溶液缓慢加入到盛有滤液的反应容器中
写出生成CoCO₃的离子方程式___．
（4）实验中获得的若洗涤不充分，在焙烧时会产生污染性气体，该污染性气体的成分为___（填化学式）．
（5）实验室用下列装置制取Co_xO_y，并测定其化学式

①装置A制得的中含有少量Cl₂，则装置B中所盛放的试剂为___（填代号）．
a．NaHCO₃溶液    b．NaOH溶液    c．KMnO₄溶液    d．饱和NaCl溶液
②在CoCO₃完全转化为Co_xO_y后，若称得E管增重4.40g，D管内残留物质的质量是8.30g，则生成物Co_xO_y的化学式为___．
③若缺少装置F，则导致 (x)/(y)的值___（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

Answer 1

由题给工艺流程知，以盐酸为电解质溶液，以废旧刀具作阳极，不锈钢作阴极，进行电解，生成WC，溶液中含有亚铁离子和Co²⁺，加入双氧水，将亚铁离子氧化为铁离子，通入氨气，调节pH在3.2到5.8之间，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀过滤除去，滤液中含有Co²⁺，加入碳酸氢铵溶液生成碳酸钴，焙烧生成CoxOy；
（l）电解时废旧刀具作阳极，不锈钢作阴极，盐酸的作用是作电解质溶液；
故答案为：做电解质溶液；
（2）通人氨气的目的是调节溶液的pH，除去铁元素．由表中的数据可知，理论上可选择pH最大范围是3.2≤pH<5.8；
故答案为：3.2≤pH<5.8；
（3）实验测得NH₄HCO₃溶液显碱性，制备CoCO₃时，为防止生成氢氧化钴沉淀，选用的加料方式是c．将NH₄HCO₃溶液缓慢加入到盛有滤液的反应容器中．生成CoCO₃的离子方程式为：Co²⁺+2HCO₃^-=CoCO₃↓+CO₂↑+H₂O；
故答案为：c，防止生成Co（OH）₂沉淀，Co²⁺+2HCO₃^-=CoCO₃↓+CO₂↑+H₂O；
（4）分析可知实验中获得的若洗涤不充分会含有氯化铵杂质，在焙烧时氯化铵分解会产生污染性气体HCl和NH₃；
故答案为：HCl和NH₃；
（5）由题给装置图可知，实验通过测定装置E中的增重，确定生成的二氧化碳的质量，再利用n（C）=n（Co）可知Co_xO_y中Co的物质的量，进而计算Co的质量，装置D管内残留物质是Co_xO_y，计算出氧元素质量，再计算氧原子的物质的量，根据原子物质的量之比确定化学式；
①装置A中制得的O₂中含有少量的Cl₂，B装置中所盛放的物质用于吸收Cl₂；
a、饱和NaHCO₃溶液可以吸收氯气，但生成二氧化碳，影响二氧化碳质量的测定，故a错误；
b、NaOH溶液可以吸收氯气，氧气的量不变，故b正确；
c．KMnO₄溶液不能吸收氯气，故c错误；
d．饱和NaCl溶液不能吸收氯气，故d错误；
故答案为：b；
②E管增重4.40g是二氧化碳的质量，物质的量为0.1mol，根据化学式CoCO₃可知，n（Co）=n（C）=0.1mol，Co的质量为0.1mol×59g/mol=5.9g，D管内残留物质的质量8.30g是Co_xO_y的质量，Co_xO_y中氧元素质量为8.3g-5.9g=2.4g，氧原子的物质的量n（O）=0.15mol，n（Co）：n（O）=0.1mol：0.15mol=2：3，该钴的氧化物的化学式为Co₂O₃；
故答案为：Co₂O₃；
③缺少F装置，装置E中碱石灰可以吸收空气中水蒸气、二氧化碳，造成二氧化碳质量偏大，进而Co的质量偏大，x：y的值偏大；
故答案为：偏大．