【題目】從廢舊鋰離子二次電池(主要成分為,還含有少量石墨和鍍鎳金屬鋼殼、鋁箔以及鈣等雜質(zhì))中回收鈷和鋰的工藝流程如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)“堿浸”目的是___________。
(2)“酸浸”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:_____________。浸渣含有的主要成分是_________。
(3)“萃取凈化”除去的雜質(zhì)離子有外,還有__________。
(4)“萃取分離”中鈷、鋰萃取率與平衡pH關(guān)系如圖所示,pH一般選擇5左右,理由是______________。
(5)“沉鋰”中溶解度隨溫度變化曲線如下圖所示:
①根據(jù)平衡移動(dòng)原理分析在水中溶解度隨溫度變化的原因____________________。
②為獲得高純,提純操作依次為趁熱過(guò)濾、________、烘干。
【答案】除去鋁 2LiCoO2+H2O2 +6H+=2Li++2Co2++O2↑+4H2O 石墨、硫酸鈣 Fe3+ 分離效率最高 Li2CO3溶解過(guò)程為放熱反應(yīng) 洗滌
【解析】
根據(jù)流程和題意堿浸除去的是溶于堿溶液的鋁;酸浸的目的是把+3價(jià)的鈷還原為+2價(jià),同時(shí)使Ca2+轉(zhuǎn)化為硫酸鈣和不溶的碳一起過(guò)濾除去;萃取凈化的目的是除去鎳和鐵,萃取分離是分離鋰和鈷。
(1)“堿浸”的目的是用氫氧化鈉溶液將其中的Al溶解,將Al除去;
(2)LiCoO2中Co為+3價(jià),最后生成的CoSO4中Co為+2價(jià),所以酸浸這一步中,加入H2O2的目的是為了將+3價(jià)Co還原為+2價(jià)Co,H2O2做還原劑,生成氧氣,所以反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為:2 LiCoO2 + H2O2 + 6H+=2Li++2Co2+ + O2↑ + 4 H2O;浸渣中主要是不與酸反應(yīng)的石墨以及生成的硫酸鈣沉淀。
(3)整個(gè)提取的過(guò)程中需要除去的雜質(zhì)是Ca、Fe、Al、Ni;在前面的步驟中已經(jīng)除去了Al和Ca,所以萃取凈化應(yīng)該要除去Ni2+和Fe3+。
(4)由圖示在pH為5左右的時(shí)候,Co和Li的萃取率差異最大,此時(shí)分離的效果最好。
(5)①圖中顯示隨著溫度升高,碳酸鋰的溶解度逐漸減小,根據(jù)平衡移動(dòng)的原理,溫度升高,平衡向吸熱方向進(jìn)行,所以碳酸鋰溶于水的過(guò)程是放熱的。
②對(duì)物質(zhì)進(jìn)行提純,在過(guò)濾和烘干之間,必須洗滌,以保證得到的物質(zhì)純度較高,所以答案為:洗滌。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】醋酸亞鉻水合物[Cr(CH3COO)2]22H2O (相對(duì)分子質(zhì)量為376)是一種氧氣吸收劑,為紅棕色晶體,潮濕時(shí)易被氧化,微溶于乙醇,不溶于水和乙醚(易揮發(fā)的有機(jī)溶劑)。其制備裝置及步驟如下:
①________________________________________。
②往裝置A中依次加入過(guò)量鋅粒、適量CrCl3溶液。
③關(guān)閉K2,打開K1,旋開分液漏斗的旋塞并控制好滴速。
④待A內(nèi)的溶液由深綠色(Cr3+)變?yōu)榱了{(lán)色(Cr2+)時(shí),將溶液轉(zhuǎn)移至裝置乙中,當(dāng)出現(xiàn)大量紅棕色晶體時(shí),關(guān)閉分液漏斗的旋塞。
⑤將裝置乙中混合物快速過(guò)濾、洗滌和干燥,稱量得到[Cr(CH3COO)2]22H2O。
(1)實(shí)驗(yàn)步驟①進(jìn)行什么操作______________________________。
(2)裝置A的名稱__________________。
(3)寫出裝置A中反應(yīng)的離子方程式為__________________,___________________________。
(4)實(shí)現(xiàn)步驟①中溶液自動(dòng)轉(zhuǎn)移至裝置乙中的實(shí)驗(yàn)操作為__________________。
(5)步驟③目的是_____________________________________________。
(6)洗滌產(chǎn)品時(shí),依次用去氧的冷蒸餾水、無(wú)水乙醇、乙醚,目的是__________________。
(7)已知其它反應(yīng)物足量,實(shí)驗(yàn)時(shí)取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)12.68g,實(shí)驗(yàn)后得干燥純凈的[Cr(CH3COO)2]22H2O 11.28g,則該實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為_______(不考慮溶解的醋酸亞鉻水合物)(用百分?jǐn)?shù)表示,保留3位有效數(shù)字)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某小組為研究電化學(xué)原理,設(shè)計(jì)如圖裝置。下列敘述不正確的是
A. a和b不連接時(shí),鐵片上會(huì)有金屬銅析出
B. a和b用導(dǎo)線連接時(shí),銅片上發(fā)生的反應(yīng)為:Cu2++2e-= Cu
C. 無(wú)論a和b是否連接,鐵片均會(huì)溶解,溶液從藍(lán)色逐漸變成淺綠色
D. a和b分別連接直流電源正、負(fù)極,電壓足夠大時(shí),Cu2+向銅電極移動(dòng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用分子篩催化劑,可脫除燃煤煙氣中的和,生成兩種無(wú)毒物質(zhì),其反應(yīng)歷程如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )
A.X和Y均是
B.上述歷程的總反應(yīng)為:
C.階段④中氮元素只被還原
D.、、中的質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)均相同
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】我國(guó)廣泛采用將干燥空氣稀釋的氯氣通入填有固體亞氯酸鈉(NaClO2)的柱內(nèi)制得ClO2,用其取代氯氣對(duì)自來(lái)水消毒,從而降低自來(lái)水中的氯殘留對(duì)人體健康的影響。
(1)在ClO2分子中氯元素的化合價(jià)是______________。
(2)表示這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________,和歐洲的方法相比,我國(guó)這一方法的主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)出的ClO2中不含Cl2雜質(zhì)。
(3)在酸性溶液中,用草酸鈉(Na2C2O4)還原NaClO3也可制得ClO2,表示這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________,此法的優(yōu)點(diǎn)是ClO2可被CO2稀釋(Na2C2O4的氧化產(chǎn)物是CO2)。
(4)根據(jù)上述原理,北京綠先鋒環(huán)?萍加邢挢(zé)任公司生產(chǎn)的“綠先鋒消毒劑”是由兩組固體試劑組成的。其使用方法見下圖:
小瓶?jī)?nèi)盛的白色固體是________________,瓶膽內(nèi)盛的白色固體是______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某課外活動(dòng)小組實(shí)驗(yàn)測(cè)得某硅酸鹽所含氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下表:
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)請(qǐng)寫出
(1)該硅酸鹽的普通化學(xué)式是______________。
(2)用氧化物的形式表示該硅酸鹽的組成是____________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】作為“血跡檢測(cè)小王子”,魯米諾反應(yīng)在刑偵中扮演了重要的角色,其一種合成原理如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A. 魯米諾的化學(xué)式為C8H6N3O2
B. 1 mol A分子最多可以與5 mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)
C. B中處于同一平面的原子有9個(gè)
D. (1)、(2)兩步的反應(yīng)類型分別為取代反應(yīng)和還原反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)反應(yīng)中,表示該反應(yīng)速率最快的是( )
A.v(A)=0.5mol/(L·min)B.v(D)=1mol/(L·min)
C.v(C)=0.8mol/(L·min)D.v(B)=0.3mol/(L·min)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】碘及其化合物在科研、生活等方面有廣泛用途。如圖所示為從海帶中制取碘的工藝流程。
已知:3I2+6NaOH===5NaI+NaIO3+3H2O。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)分液漏斗使用前需要檢漏,檢漏方法為__________。
(2)步驟X中,萃取后分液漏斗內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是_____________。
(3)下列有關(guān)步驟Y的說(shuō)法中正確的是_____(填字母)。
A.應(yīng)控制NaOH溶液的濃度和體積
B.將碘單質(zhì)轉(zhuǎn)化成碘離子進(jìn)入水層
C.主要是除去海帶浸取原液中的有機(jī)雜質(zhì)
D.NaOH溶液可以用乙醇代替
(4)向“上層”中加入H2SO4溶液,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____,操作Z的名稱為________。
(5)方案甲中采用蒸餾不合理,理由是________。
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