分析 鋁鈷膜廢料中含有LiCo02和鋁箔,將廢料先用堿液浸泡,將Al充分溶解,過濾后得到的濾液為含有偏鋁酸鈉,濾渣為LiCo02;通過調(diào)節(jié)濾液的pH,將偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化成氫氧化鋁沉淀;將濾渣用雙氧水、硫酸處理后生成Li2SO4、CoSO4,反應(yīng)的離子方程式為:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,通過操作分別分離出Li2SO4、CoSO4,通過濃縮、加入飽和碳酸鈉溶液后過濾,最后得到碳酸鋰固體,
(1)根據(jù)工藝流程的最終產(chǎn)物可判斷回收到的產(chǎn)物,應(yīng)為Al(OH)3、CoSO4、Li2CO3;
(2)從金屬鋰的化學(xué)性質(zhì)分析,鋰為活潑金屬;
(3)根據(jù)所加入的反應(yīng)物以及生成物結(jié)合質(zhì)量守恒定律和電荷守恒定律來書寫離子方程式;
(4)根據(jù)所加入的反應(yīng)物以及生成物結(jié)合質(zhì)量守恒定律來書寫化學(xué)方程式;由題中信息知LiCoO2具有強(qiáng)氧化性,加入鹽酸有污染性氣體氯氣生成;
(5)根據(jù)質(zhì)量守恒定律來書寫化學(xué)方程式,Li2CO3在水中的溶解度隨著溫度的升高而減小,應(yīng)趁熱過濾;
(6)依據(jù)含鐵的化合物的顏色判斷產(chǎn)物;依據(jù)鐵原子和碳原子個數(shù)守恒計算解答Fe(CO)5和Fe2(CO)9的物質(zhì)的量之比.
解答 解:鋁鈷膜廢料中含有LiCo02和鋁箔,將廢料先用堿液浸泡,將Al充分溶解,過濾后得到的濾液為含有偏鋁酸鈉,濾渣為LiCo02;通過調(diào)節(jié)濾液的pH,將偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化成氫氧化鋁沉淀;將濾渣用雙氧水、硫酸處理后生成Li2SO4、CoSO4,反應(yīng)的離子方程式為:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,通過操作分別分離出Li2SO4、CoSO4,通過濃縮、加入飽和碳酸鈉溶液后過濾,最后得到碳酸鋰固體,
(1)工藝流程的最終產(chǎn)物為:Al(OH)3、CoSO4、Li2CO3,故答案為:Al(OH)3、CoSO4、Li2CO3;
(2)金屬鋰性質(zhì)活潑,易與氧氣、水發(fā)生反應(yīng),應(yīng)隔絕空氣和水分,故答案為:隔絕空氣和水分;
(3)鋁能與堿反應(yīng)生成AlO2-,反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案為:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(4)酸浸時反應(yīng)物有硫酸、過氧化氫以及LiCoO2,生成物有Li2SO4和CoSO4,反應(yīng)方程式為:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,由題中信息知LiCoO2具有強(qiáng)氧化性,加入鹽酸有污染性氣體氯氣生成,
故答案為:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;有氯氣生成,污染較大;
(5))碳酸鋰難溶,生成Li2CO3的化學(xué)反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng),方程式為Li2SO4+Na2CO3=Na2SO4+Li2CO3↓,Li2CO3在水中的溶解度隨著溫度的升高而減小,應(yīng)趁熱過濾,
故答案為:Li2SO4+Na2CO3=Na2SO4+Li2CO3↓;趁熱;
(6)鐵的化合物中只有Fe2O3為紅棕色,所以該固體為Fe2O3,5.4g H2O為苯燃燒生成,則
C6H6~6CO2~3H2O
6 3
n(CO2) $\frac{5.4g}{18g/mol}$
得 n(CO2)=0.6mol
設(shè)Fe(CO)5的物質(zhì)的量為xmol,F(xiàn)e2(CO)9的物質(zhì)的量為ymol,
則依據(jù)鐵原子個數(shù)守恒可知,x+2y=$\frac{1.6g}{160g/mol}$×2=0.02mol;
依據(jù)碳原子個數(shù)守恒可知:5x+9y=$\frac{30.58g}{44g/mol}$-0.6mol=0.095mol;
解得:x=0.01mol y=0.005mol x:y=2:1;
故答案為:Fe2O3;2:1.
點(diǎn)評 本題為生產(chǎn)流程題,涉及金屬的回收、環(huán)境保護(hù)、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的分離提純和除雜等問題,考查了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計,方程式的書寫,化學(xué)平衡表達(dá)式的書寫,物質(zhì)的量的計算題目較為綜合,做題時注意仔細(xì)審題,從題目中獲取關(guān)鍵信息.本題難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 反應(yīng)前后抽氣使B中導(dǎo)管內(nèi)外液面持平 | |
B. | 用飽和食鹽水代替A裝置中的蒸餾水 | |
C. | 把A裝置浸入盛有冰水混合物的水槽中 | |
D. | 在B裝置中的硫酸銅溶液表面覆蓋一層苯 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 用碳酸鈉溶液可以洗滌油污 | B. | 用pH試紙可以測定土壤的酸堿性 | ||
C. | 用明礬可以對自來水殺菌病毒 | D. | 含氟牙膏可以有效防止齲齒 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 因?yàn)閟軌道的形式是球形的,所以處于s軌道上的電子做的是圓周運(yùn)動 | |
B. | 電子在3px、3py、3ps三個軌道上運(yùn)動時,能量不同 | |
C. | 電子云是用來形象的描述電子運(yùn)動狀態(tài)的 | |
D. | H、F、Cl、O的電負(fù)性逐漸增大 |
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