Question

廢舊硬質(zhì)合金刀具中含碳化鎢（WC）、金屬鈷（Co）及少量雜質(zhì)鐵，利用電解法可回收WC和Co。工藝流程簡圖如下：

（1）電解時廢舊刀具做陽極，不銹鋼做陰極，HCl溶液為電解液。陰極主要的電極反應(yīng)式為           。
（2）凈化步驟所得濾餅的主要成分是        �；厥盏南礈煲捍�替水配制電解液，目的是回收利用其中的            。
（3）溶液I的主要成分是        。洗滌CoC₂O₄不充分對最終產(chǎn)品純度并無明顯影響，但焙燒時會造成環(huán)境污染，原因是                                    。
（4）將Co₂O₃還原成Co粉的化學(xué)反應(yīng)方程式為                 。

Answer 1

（1）2H⁺+2e^-→H₂；
（2）Fe(OH)₃；Co²⁺(或Co)；
（3）NH₄Cl；焙燒時NH₄Cl分解產(chǎn)生NH₃和HCl；
（4）Co₂O₃+3H₂=2Co+3H₂O。

解析（1）電解時用廢舊刀具做陽極，陽極是金屬離子放電；陰極是溶液中的陽離子放電，故為：2H⁺+2e^-→H₂
（2）凈化步驟加入過氧化氫將亞鐵離子氧化為鐵離子，通入氨氣后生成Fe(OH)₃沉淀，也就是濾餅的主要成分；洗滌液中含有沉淀表面帶有的Co²⁺，可以使其充分利用；
（3）分析流程圖，電解液為鹽酸，后通入氨氣，造成溶液I的主要成分為NH₄Cl；由于銨鹽都受熱易分解，故此焙燒時NH₄Cl分解產(chǎn)生NH₃和HCl；
（4）用氫氣將Co₂O₃還原成Co粉的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Co₂O₃+3H₂=2Co+3H₂O。
【考點(diǎn)定位】此題結(jié)合工業(yè)流程圖綜合考查了電解原理、流程圖的分析、鐵及其化合物的性質(zhì)、銨鹽的性質(zhì)、金屬的冶煉等知識。