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    8．一种含铝、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）为了提高废料溶浸的效率，可以采取的措施有搅拌、适当提高温度、粉碎、适当提高溶液浓度等（写一条即可）
    （2）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2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
    （3）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）4Co2O3•CoO+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O．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Co2O3•CoO可氧化盐酸产生Cl2，污染环境．
    （4）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al（OH）3，请写出产生Al（OH）3反应的离子方程式2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑．
    （5）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中起的作用是调整pH，提供CO32-，使Co2+沉淀为CoCO3．
    （6）实验室模拟生产过程V中，必须使用的仪器，除酒精灯、三脚架外，还需泥三角、坩埚．

    分析 操作Ⅰ利用了铝能溶解在氢氧化钠溶液的性质，将铝从废料中分离出来，过滤后得到含Co2O3•CoO的钴渣，再用酸溶解过滤后得到含Co3+及Al3+、Li+的滤液，通过调整溶液的pH得到Al（OH）3和LiF沉淀，再过滤得到含Co3+的滤液，再滴加Na2CO3溶液得到CoCO3沉淀，经过滤、洗涤沉淀，最后将CoCO3进行加热分解可得CoO粉末，
    （1）升高温度、搅拌、减小固体的颗粒等均能加速固体的溶解；
    （2）铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；
    （3）Co3O4和Na2S2O3在酸性条件下发生氧化还原反应生成CoSO4、Na2SO4和H2O，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；
    （4）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；
    （5）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；
    （6）过程V为加热固体，常用仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚等．

    解答 解：操作Ⅰ利用了铝能溶解在氢氧化钠溶液的性质，将铝从废料中分离出来，过滤后得到含Co2O3•CoO的钴渣，再用酸溶解过滤后得到含Co3+及Al3+、Li+的滤液，通过调整溶液的pH得到Al（OH）3和LiF沉淀，再过滤得到含Co3+的滤液，再滴加Na2CO3溶液得到CoCO3沉淀，经过滤、洗涤沉淀，最后将CoCO3进行加热分解可得CoO粉末，
    （1）升高温度、搅拌、减小固体的颗粒等均能加速固体的溶解，所以为了提高溶浸工序中原料的浸出效率，可以采取的措施有：适当升高温度，搅拌，研磨矿石，适当提高稀硫酸的浓度，故答案为：搅拌、适当提高温度、粉碎、适当提高溶液浓度等；
    （2）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↑；
    （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，所以加入Na2S2O3的作用是还原Co3+，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，所以不能盐酸，
    故答案为：4Co2O3•CoO+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O；Co2O3•CoO可氧化盐酸产生Cl2，污染环境；
    （4）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，水解的离子方程式为：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑，
    故答案为：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CO2↑；
    （5）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，
    故答案为：调整pH，提供CO32-，使Co2+沉淀为CoCO3；
    （6）过程V为加热固体，常用仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚等，故答案为：泥三角、坩埚．

    点评 本题借助利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料流程，考查了化合价判断、离子方程式书写、电极方程式书写、化学计算等知识，涉及的内容较多，综合性较强，充分考查了学生的综合能力，本题难度中等．

    练习册系列答案
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    A．
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    （3）方案四的实验流程如图2所示：为了得到较纯净的硫酸铜溶液，硫酸和硝酸的物质的量之比应为3：2．
    （4）对方案四进行补充完善，设计一个既能防止污染，又能实现物料循环的实验方案（用流程图表示）．

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    D．由水电离的c（OH-）=10-14mol•L-1的溶液中：CH3COO-、SO42-、Na+、NH4+

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    13．某化学反应在所有温度下都能自发进行，下列对该反应的叙述正确的是（　　）
    A．放热反应，熵增加B．放热反应，熵减小C．吸热反应，熵增加D．吸热反应，熵减小

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    写出铝热反应的热化学方程式2Al（s）+Fe2O3（s）═Al2O3（s）+2Fe（s）△H=-852.0kJ•mol-1．
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