Question

廢舊硬質合金刀具中含碳化鎢(WC)、金屬鈷(Co)及少量雜質鐵，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不充分對最終產品純度并無明顯影響，但焙燒時會造成環境污染，原因是____________________________________________。
（4）將Co₂O₃還原成Co粉的化學反應方程式為____________________。

Answer 1

（1）2H^＋＋2e^－=H₂↑�。�2）Fe(OH)₃　Co^2＋(或Co)
（3）NH₄Cl　焙燒時NH₄Cl分解產生NH₃和HCl
（4）Co₂O₃＋3H₂=2Co＋3H₂O

本題考查電解原理、除雜、洗滌沉淀、氧化還原反應方程式的書寫，意在考查考生對化工流程的分析能力和綜合運用知識的能力。（1）陰極發生還原反應，應是H^＋放電生成氫氣。（2）將廢舊刀具電解時陽極產生Co^2＋和Fe^2＋，加入雙氧水后Fe^2＋被氧化生成Fe^3＋，通入氨氣后生成Fe(OH)₃沉淀，即濾餅的主要成分是Fe(OH)₃。洗滌液中含有Co^2＋，可循環使用。（3）加入的草酸銨與CoCl₂反應，生成草酸鈷和氯化銨，則溶液Ⅰ中主要含有NH₄Cl。若草酸鈷表面的NH₄Cl未洗凈，則焙燒時NH₄Cl分解產生NH₃和HCl，造成環境污染。（4）方程式為Co₂O₃＋3H₂=2Co＋3H₂O。