(2013山东卷)31.(8分)【化学——化学与技术】

废旧硬质合金刀具中含有碳化钨(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溶液为电解质溶液。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粉的化学方程式为_______________________________________。

解析：(1)电解时阴极得到电子，由于HCl是电解质溶液，所以阴极是氢离子放电生成氢气，电极反应式是2H++2e-=H2↑

(2)电解是阳极是铁失去电子，生成亚铁离子。然后加入双氧水将亚铁离子氧化生成铁离子，在加入氨水则生成氢氧化铁沉淀，即净化步骤所得滤饼的主要成分是Fe(OH)3。回收的洗涤液中含有Co2+，因此目的是回收利用其中的Co2+。

(3)由于电解质溶液是盐酸，且在反应过程中加入了氨水和醋酸铵，所以过滤后溶液I的主要成分是NH4Cl。由于在煅烧是氯化铵分解生成氨气和氯化氢，从而造成环境污染。

(4)氢气还原Co2O3生成CO粉的同时，还有水生成，所以该反应的化学方程式是Co2O3+3H2=2CO+3H2O。

(1)2H++2e-=H2↑ (2)Fe(OH)3;Co2+(或Co)

(3)NH4Cl;焙烧时NH4Cl分解产生NH3和HCl

(4)Co2O3+3H2=2CO+3H2O

(2013全国新课标卷1)36.【化学—选修2:化学与技术](15分)

草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下:

回答下列问题

(1) CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为 、 。

(2)该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是 ，滤渣是 ;过滤操作②的滤液是 和 ，滤渣是 。

(3)工艺过程中③和④的目的是 。

(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是 。

(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250g溶于水，用0.0500 mol . L-1的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00 mL, 反应的离子方程式为 ;列式计算该成品的纯度 。

考点：考查物质的分类、化学方程式和离子方程式的书写

审题策略：在解题时要仔细观察流程图，根据物质的性质，比如一些物质的溶解性、草酸钙难溶于水、硫酸钙微溶于水，可以推出过滤操作①和②中滤液和滤渣的成分，从而完成各步问题。

解析：(1)根据已知信息并结合原子守恒可得出该反应的化学方程式是CO+NaOH HCOONa、2HCOONa NaOOC-COONa+H2↑。

(2)草酸钠和氢氧化钙反应生成草酸钙和氢氧化钠，草酸钙难溶于水，则过滤①中滤渣是草酸钙，滤液中是氢氧化钠;用硫酸将草酸钙酸化，生成草酸和硫酸钙，其中硫酸钙是微溶于水，所以在过滤②中滤渣是硫酸钙，滤液是草酸和过量的稀硫酸。

(3)工艺流程③中有氢氧化钠生成，而④中有硫酸生成，所以工艺过程中③和④的目的是分别循环利用氢氧化钠和硫酸(降低成本)，减少污染。

(4)由于甲酸钠脱氢后生成的产物是草酸钠，直接和硫酸反应生成草酸和硫酸钠，得到的草酸中含有硫酸钠杂质，所以该方案是不可取的。

(5)高锰酸钾是氧化剂，还原产物是锰离子。草酸是还原剂氧化产物是CO2，所以根据电子的得失守恒可知，该反应的离子方程式是5C2O42-+16H++2MnO4-=2Mn2++8H2O+10CO2↑。该题反应的方程式可知，该成品的纯度是 。

答案：(1)CO+NaOH HCOONa、2HCOONa NaOOC-COONa+H2↑

(2)氢氧化钠溶液;草酸钙;草酸溶液和硫酸溶液;硫酸钙

(3)别循环利用氢氧化钠和硫酸(降低成本)，减少污染

(4)Na2SO4

(5)5C2O42-+16H++2MnO4-=2Mn2++8H2O+10CO2↑

。