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(jiǎn)圖如下：
（1）電解時(shí)廢舊刀具做陽(yáng)極，不銹鋼做陰極，HCl溶液為電解液，陰極主要的電極反應(yīng)為            ；
（2）凈化步驟所得濾餅的主要成分是Fe(OH)₃，回收的洗滌液代替水配制電解液，目的是回收利用其中的          ；
（3）溶液I的主要成分是NH₄Cl，洗滌CoC₂O₄不充分對(duì)最終產(chǎn)品純度并無明顯影響，但焙燒時(shí)會(huì)造成環(huán)境污染，原因是               ；
（4）將Co₂O₃還原成Co粉的化學(xué)方程式為                     。

Answer 1

（1）2H⁺+2e^-=H₂↑
（2）Fe(OH)₃  Co²⁺
(3) NH₄C，焙燒時(shí)NH₄Cl分解放出NH₃和HCl氣體
（4）3H₂+Co₂O₃2Co+3H₂O

解析（1）電解時(shí)陰極得到電子，由于HCl是電解質(zhì)溶液，所以陰極是氫離子放電生成氫氣，電極反應(yīng)式是2H⁺+2e-=H₂↑；
（2）電解時(shí)陽(yáng)極是鐵失去電子，生成亞鐵離子，然后加入雙氧水將亞鐵離子氧化生成鐵離子，在加入氨水則生成氫氧化鐵沉淀，即凈化步驟所得濾餅的主要成分是Fe(OH)₃；回收的洗滌液中含有Co²⁺。
（3）由于電解質(zhì)溶液是鹽酸，在反應(yīng)過程中加入了氨水和草酸銨，所以過濾后溶液I的主要成分是NH₄Cl；洗滌CoC₂O₄不充分，會(huì)附著氯化銨，在煅燒是氯化銨分解生成氨氣和氯化氫，從而造成環(huán)境污染。
（4）氫氣還原Co₂O₃生成C_O粉的同時(shí)，還有水生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式是
3H₂+Co₂O₃2Co+3H₂O。