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  • 钴\(\rm{(Co)}\)及其化合物在工业上有广泛应用。为从某工业废料中回收钴,某学生设计流程如下\(\rm{(}\)废料中含有\(\rm{Al}\)、\(\rm{Li}\)、\(\rm{Co_{2}O_{3}}\)和\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)等物质\(\rm{)}\)。

    已知:

    \(\rm{①}\)物质溶解性:\(\rm{LiF}\)难溶于水,\(\rm{Li_{2}CO_{3}}\)微溶于水;

    \(\rm{②Co_{2}O_{3}}\)有强氧化性,能将盐酸氧化;

    \(\rm{ƒ}\)部分金属离子形成氢氧化物沉淀的\(\rm{pH}\)见下表。

     

    \(\rm{Fe^{3+}}\)

    \(\rm{Co^{2+}}\)

    \(\rm{Co^{3+}}\)

    \(\rm{Al^{3+}}\)

    \(\rm{pH(}\)开始沉淀\(\rm{)}\)

    \(\rm{1.9}\)

    \(\rm{7.15}\)

    \(\rm{-0.23}\)

    \(\rm{3.4}\)

    \(\rm{pH(}\)完全沉淀\(\rm{)}\)

    \(\rm{3.2}\)

    \(\rm{9.15}\)

    \(\rm{1.09}\)

    \(\rm{4.7}\)

    请回答:

    \(\rm{(1)}\)写出步骤Ⅱ中盐酸的作用                                           

    \(\rm{(2)}\)步骤Ⅲ中\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)溶液的作用是调节溶液的\(\rm{pH}\),应使溶液的\(\rm{pH}\)范围为________;废渣中的主要成分除了\(\rm{LiF}\)外,还有________________。

    \(\rm{(3)}\)特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂电池,其电池反应式:\(\rm{L{i}_{x}{C}_{6}+L{i}_{1-x}Co{O}_{2} \underset{放电}{\overset{充电}{⇌}}{C}_{6}+LiCo{O}_{2}}\)试写出其充电时阳极的电极反应式为:           

    \(\rm{(4)}\)在空气中加热\(\rm{5.49 g}\)草酸钴晶体\(\rm{(CoC_{2}O_{4}·2H_{2}O)}\)样品,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表。已知:\(\rm{M}\)\(\rm{(CoC_{2}O_{4}·2H_{2}O)=183 g·mol^{-1}}\)。

    温度范围\(\rm{/℃}\)

    固体质量\(\rm{/g}\)

    \(\rm{150~210}\)

    \(\rm{4.41}\)

    \(\rm{290~320}\)

    \(\rm{2.41}\)

    \(\rm{890~920}\)

    \(\rm{2.25}\)

    经测定,\(\rm{290~320℃}\)过程中产生的气体只有\(\rm{CO_{2}}\),此过程发生反应的化学方程式是__________________________________。温度高于\(\rm{890℃}\)时,固体产物发生分解反应,固体产物为                     

    【考点】探究物质的组成或含量,盐类水解的应用,氧化还原反应方程式的配平,电极反应和电池反应方程式
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    难度:较难
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