Question

5．一氧化鈷（CoO）是一種重要的工業(yè)催化劑，某學(xué)習(xí)小組欲從含鈷廢料中（含Co₂O₃、CoO 和少量Fe、Al）回收一氧化鈷，設(shè)計(jì)工藝流程如下：已知：Co₂O₃的氧化性＞Cl₂的氧化性下列說(shuō)法不正確的是（　�。�

• A． 第Ⅰ步反應(yīng)后得到的濾液主要是含鋁溶液
• B． 第Ⅱ步中鹽酸表現(xiàn)出酸性、還原性，且必須過(guò)量
• C． 第Ⅲ步中Na₂CO₃主要作用是使Fe³⁺沉淀，濾渣主要為Fe（OH）₃
• D． 第Ⅳ步操作為過(guò)濾，第Ⅴ步煅燒后，也可以在一氧化碳?xì)怏w氛圍中冷卻

Answer 1

分析 含鈷廢料中含有Co₂O₃、CoO 和少量Fe、Al，向廢料中加入NaOH溶液，只有Al和NaOH反應(yīng)生成可溶性的NaAlO₂，然后過(guò)濾得到濾渣Co₂O₃、CoO 和少量Fe，濾液中含有NaOH和NaAlO₂，向?yàn)V渣中加入濃鹽酸，發(fā)生反應(yīng) Co₂O₃+6HCl=2CoCl₂+Cl₂↑+3H₂O、Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑、CoO+2HCl=CoCl₂+H₂O，得到含有Co的溶液，向溶液中加入碳酸鈉溶液得到可溶性的CoCO₃和FeCO₃沉淀，過(guò)濾得到濾渣FeCO₃，濾液中含有CoCO₃，向?yàn)V液中再加入碳酸鈉溶液，得到CoCO₃固體，將CoCO₃在惰性氣體中煅燒得到CoO，結(jié)合題目分析解答．

解答 解：含鈷廢料中含有Co₂O₃、CoO 和少量Fe、Al，向廢料中加入NaOH溶液，只有Al和NaOH反應(yīng)生成可溶性的NaAlO₂，然后過(guò)濾得到濾渣Co₂O₃、CoO 和少量Fe，濾液中含有NaOH和NaAlO₂，向?yàn)V渣中加入濃鹽酸，發(fā)生反應(yīng) Co₂O₃+6HCl=2CoCl₂+Cl₂↑+3H₂O、Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑、CoO+2HCl=CoCl₂+H₂O，得到含有Co的溶液，向溶液中加入碳酸鈉溶液得到可溶性的CoCO₃和FeCO₃沉淀，過(guò)濾得到濾渣FeCO₃，濾液中含有CoCO₃，向?yàn)V液中再加入碳酸鈉溶液，得到CoCO₃固體，將CoCO₃在惰性氣體中煅燒得到CoO，
A．通過(guò)以上分析知，第Ⅰ步反應(yīng)后得到的濾液主要是含鋁溶液，還含有少量NaOH，故A正確；
B．濃鹽酸和Co₂O₃反應(yīng)體現(xiàn)還原性和酸性，和CoO、Fe反應(yīng)只體現(xiàn)酸性，故B正確；
C．碳酸根離子和鐵離子發(fā)生雙水解反應(yīng)生成氫氧化鐵紅褐色沉淀，故C正確；
D．CO能還原CoO而得不到CoO，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)分離和提純，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷及思維的縝密性、獲取信息解答問(wèn)題能力，明確流程圖中發(fā)生的反應(yīng)及分離提純方法、物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，注意II中發(fā)生的反應(yīng)，題目難度不大．