氧化钴通常是灰色粉末，有时是棕色晶体，主要用作制取金属钴的原料，制取的金属钴用于生产钨钴硬质合金、钴磁合金，经过继续氧化成四氧化三钴用作钴锂电池的正极材料．从废料中回

Question

氧化钴通常是灰色粉末，有时是棕色晶体，主要用作制取金属钴的原料，制取的金属钴用于生产钨钴硬质合金、钴磁合金，经过继续氧化成四氧化三钴用作钴锂电池的正极材料．
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）用含铝溶液制取Al（OH）₃且成本最低，最好用下列那种物质___（填序号）
A．盐酸  B．氢氧化钠  C．二氧化碳  D．氨水
（3）钴渣中的钴以Co₂O₃•CoO形式存在，在过程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，但实际生产工业中不用盐酸，不用盐酸浸出钴的主要原因是___；
（4）过程III得到锂铝渣的主要成分有两种，一种是氢氧化铝，另一种成分是___（写化学式）；
（5）过程III和IV都用到了碳酸钠溶液，请写出过程III和过程IV中碳酸钠溶液参加反应的两种方程式，
①过程III的两种方程式___；
②过程IV的两种方程式___．

Answer 1

制备氧化钴的大致流程为：制备流程为：废料用碱液溶解，过滤得到偏铝酸钠溶液和钴渣；用硫酸溶解钴渣，发生反应：4Co₃O₄+Na₂S₂O₃+11H₂SO₄=12CoSO₄+Na₂SO₄+11H₂O，得到含有钴离子的溶液，然后调节溶液pH并用碳酸钠溶液除去杂质铝离子，得到较纯净的含有钴离子的溶液，再加入碳酸钠、调节溶液的pH将钴离子转化成碳酸钴沉淀，最后灼烧碳酸钴得到氧化钴，
（1）铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子反应方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=+2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）偏铝酸根离子与酸反应生成氢氧化铝，氢氧化铝能溶于强酸，所以不能选用盐酸，选用二氧化碳，故答案为：C；
（3）Co₃O₄和Na₂S₂O₃在酸性条件下发生氧化还原反应生成CoSO₄、Na₂SO₄和H₂O，反应方程式为：4Co₃O₄+Na₂S₂O₃+11H₂SO₄=12CoSO₄+Na₂SO₄+11H₂O，改写成离子方程式为4Co₂O₃•CoO+S₂O₃ ^2-+22H⁺=12Co²⁺+2SO₄^2-+11H₂O，
盐酸具有还原性，能被Co₂O₃•CoO氧化生成有毒的氯气而污染环境，所以不用盐酸，
故答案为：4Co₂O₃•CoO+S₂O₃ ^2-+22H⁺=12Co²⁺+2SO₄^2-+11H₂O；Co₂O₃•CoO可氧化盐酸产生Cl₂污染环境；
（4）碳酸根离子与锂离子结合生成碳酸锂沉淀，则过程III得到锂铝渣的主要成分有两种，一种是氢氧化铝，另一种成分是Li₂CO₃，故答案为：Li₂CO₃；
（5）①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，其反应的方程式为2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑，碳酸根离子与锂离子结合生成碳酸锂沉淀，其反应的方程式为2Li⁺+CO₃^2-=Li₂CO₃↓，
故答案为：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Al（OH）₃↓+3CO₂↑，2Li⁺+CO₃^2-=Li₂CO₃↓；
②过程IV中碳酸钠与氢离子反应生成二氧化碳和水，其反应为CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，CO₃^2-与Co²⁺形成CoCO₃沉淀，则其反应为CO₃^2-+Co²⁺=CoCO₃↓，
故答案为：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，CO₃^2-+Co²⁺=CoCO₃↓．