钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、…——2024 高考化学第 8 题答案解析

8. 钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。

注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等 $\mp 1 0 ^ { - 5 } \mathrm { m o l \cdot L ^ { - 1 } }$ ，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。

已知：① $\mathrm { K _ { \mathrm { s p } } ( C u S ) { = } 6 . 3 { \times } 1 0 ^ { - 3 6 } , \mathrm { K _ { \mathrm { s p } } ( Z n S ) { = } 2 . 5 { \times } 1 0 ^ { - 2 2 } , \quad \mathrm { K _ { \mathrm { s p } } ( C o S ) { = } 4 . 0 \times 1 0 ^ { - 2 1 } } } }$

②以氢氧化物形式沉淀时， $\log \left[ \mathsf { c } ( \mathbf { M } ) / \left( \mathsf { m o l } \cdot \mathbf { L } ^ { - 1 } \right) \right]$ 和溶液pH的关系如图所示。

回答下列问题：

（1）“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是\_\_\_\_\_。

（2）“酸浸”步骤中，CoO发生反应的化学方程式是 C

（3）假设“沉铜”后得到的滤液中 $\mathsf { c } \left( \mathsf { Z } \mathsf { n } ^ { 2 + } \right)$ 和 $\mathsf { c } \big ( \mathsf { C o } ^ { 2 + } \big )$ 均为 $0 . 1 0 \mathrm { m o l \cdot L ^ { - 1 } }$ ，向其中加入 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S }$ 至 $Z \mathrm { n } ^ { 2 + }$ 沉淀完全，此时溶液中 $\mathsf { c } \big ( \mathsf { C o } ^ { 2 + } \big )$ $\mathrm { m o l \cdot L ^ { - 1 } }$ ，据此判断能否实现 $Z \mathrm { n } ^ { 2 + }$ 和 $\mathrm { C o } ^ { 2 + }$ 的完全分离\_\_\_\_\_(填“能”或“不能”)。

（4）“沉锰”步骤中，生成1.0 mol $\mathrm { M n O } _ { 2 }$ ，产生 ⁺H 的物质的量为

（5）“沉淀”步骤中，用NaOH 调pH=4，分离出的滤渣是

（6）“沉钴”步骤中，控制溶液pH=5.0\~5.5，加入适量的NaClO氧化 $\mathrm { C o } ^ { 2 + }$ ，其反应的离子方程式为C

（7）根据题中给出的信息，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是