1.(2013·山东高考)废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁,利用电解法可回收WC和Co。工艺流程简图如下:
(1)电解时废旧刀具做阳极,不锈钢做阴极,HCl溶液为电解液。阴极主要的电极反应式为________________________________________________________________________。
(2)净化步骤所得滤饼的主要成分是________。回收的洗涤液代替水配制电解液,目的是回收利用其中的________。
(3)溶液Ⅰ的主要成分是________。洗涤CoC2O4不充分对最终产品纯度并无明显影响,但焙烧时会造成环境污染,原因是____________________________________________。
(4)将Co2O3还原成Co粉的化学反应方程式为____________________。
解析:本题考查电解原理、除杂、洗涤沉淀、氧化还原反应方程式的书写,意在考查考生对化工流程的分析能力和综合运用知识的能力。(1)阴极发生还原反应,应是H+放电生成氢气。(2)将废旧刀具电解时阳极产生Co2+和Fe2+,加入双氧水后Fe2+被氧化生成Fe3+,通入氨气后生成Fe(OH)3沉淀,即滤饼的主要成分是Fe(OH)3。洗涤液中含有Co2+,可循环使用。(3)加入的草酸铵与CoCl2反应,生成草酸钴和氯化铵,则溶液Ⅰ中主要含有NH4Cl。若草酸钴表面的NH4Cl未洗 净,则焙烧时NH4Cl分解产生NH3和HCl,造成环境污染。(4)方程式为Co2O3+3H2===2Co+3H2O。