【題目】金屬是重要但又匱乏的戰(zhàn)略資源。從廢舊鋰電池的電極材料(主要為附在鋁箔上的LiCoO2,還有少量鐵的氧化物)中回收鈷的一種工藝流程如下

請回答下列問題

1)在焰色反應(yīng)實驗中,可用鈷玻璃觀察鉀元素的焰色,該鈷玻璃的顏色為_______。

2溶液A中溶質(zhì)除NaOH外,還有______。鈷渣LiCoO2溶解時的離子方程式為___________________________________。

3)在濾液中加入20Na2CO3溶液,目的是_________;檢驗濾液1”Fe2+是否完全被氧化、不能用酸性KMnO4溶液,原因是___________________________。

4)如將硫酸改為鹽酸浸取鈷渣,也可得到Co2+。

①浸取時,為提高鈷渣中浸取率,可采取的措施有_____________(任寫一條)。

②工業(yè)生產(chǎn)中一般不用鹽酸浸取鈷渣,其原因是_____________________。

5鈷沉淀的化學(xué)式可表示為CoCO3·yCo(OH)2。稱取517g該樣品置于硬質(zhì)玻璃管中,在氮氣中加熱.使樣品完全分解為CoO,生成的氣體依次導(dǎo)入足量的濃硫酸和堿石灰中,二者分別增重054g088g。則鈷沉淀的化學(xué)式為__________。

【答案】藍色 NaAlO2 或:偏鋁酸鈉 8LiCoO2S2O3222H==8Li8Co22SO4211H2O 調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3轉(zhuǎn)換為Fe(OH)3沉淀 Co2、S2O32也能使KMnO4溶液褪色 粉碎;攪拌;升高溫度 LiCoO2可氧化鹽酸,產(chǎn)生的Cl2會污染環(huán)境 2CoCO3·3Co(OH)2

【解析】

1)觀察鉀元素的焰色,黃色火焰會干擾,因此需要通過藍色鈷玻璃進行觀察;

2)電極材料中加入NaOH溶液,根據(jù)流程以及電極材料的成分,只有AlNaOH溶液發(fā)生反應(yīng):2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2↑,溶液A中溶質(zhì)除NaOH外,還有NaAlO2;Na2S2O3具有還原性,LiCoO2作氧化劑,Co被還原成Co2,離子方程式為8LiCoO2S2O3222H=8Li8Co22SO4211H2O;

3)根據(jù)流程,濾液1中含有鐵元素和鋰元素等雜質(zhì),濾液2中除去Li,則濾液1中加入NaClO3Fe2氧化成Fe3,加入Na2CO3溶液,調(diào)節(jié)pH,使Fe3轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀;“鈷渣”操作步驟中加入Na2S2O3是過量,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,同時濾液1中含有Co2,也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色;

4)①提高浸取率的采取措施有粉碎、攪拌、升高溫度、適當提高硫酸的濃度等;

Co3的氧化性強于Cl2,用鹽酸浸取,LiCoO2將鹽酸中Cl元素氧化成Cl2,Cl2有毒,污染環(huán)境;

5)根據(jù)題意,濃硫酸吸收產(chǎn)生H2O,即n(H2O)=0.54g/18g·mol1=0.03mol,堿石灰的作用是吸收CO2,即n(CO2)=0.88g/44g·mol1=0.02mol,因此有5.17g/M[CoCO3 ·yCo(OH)2]g·mol1=0.02mol,解得y=3/2,即“鈷沉淀”的化學(xué)式為2CoCO3·3Co(OH)2

練習冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】過硫酸鈉(Na2S2O8)常用作漂白劑、氧化劑等。某研究小組利用下圖裝置制備Na2S2O8并探究其性質(zhì)(加熱及夾持儀器略去)

已知:①(NH4)2S2O8+2NaOHNa2S2O8+2NH3+2H2O

2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+N2+6H2O

(1)儀器a的名稱是________________。裝置INaOH溶液的作用是___________。

(2)裝置II發(fā)生反應(yīng)的同時,需要持續(xù)通入空氣的目的是_______________________。

(3)裝置III的作用是__________________________

(4)Na2S2O8溶液與銅反應(yīng)只生成兩種鹽,且反應(yīng)先慢后快。

①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。

②某同學(xué)推測反應(yīng)先慢后快的原因可能是生成的Cu2+對反應(yīng)起催化作用。設(shè)計實驗方案驗證該推測是否正確___________。(供選試劑:CuNa2S2O8溶液、CuSO4溶液、Cu(NO3)2溶液、蒸餾水)

(5)測定產(chǎn)品純度:稱取0.2500g樣品,用蒸餾水溶解,加入過量KI,充分反應(yīng)后,再滴加幾滴指示劑,用0.1000mol/LNa2S2O8標準溶液滴定,達到滴定終點時,消耗標準溶液的體積為19.50mL。(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)

①選用的指示劑是____________;達到滴定終點的現(xiàn)象是______________________

②樣品的純度為___________%。

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【題目】已知某反應(yīng)aAg+bBgcCg△H="Q" 在密閉容器中進行,在不同溫度(T1T2)及壓強(P1P2)下,混合氣體中B的質(zhì)量分數(shù)wB)與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖所示,下列判斷正確的是( )

A. T1T2P1P2,a+bc,Q0

B. T1T2,P1P2a+bc,Q0

C. T1T2P1P2,a+bc,Q0

D. T1T2,P1P2,a+bc,Q0

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在一定條件下,向一帶活塞的密閉容器中充入2molA和1molB,發(fā)生下列反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g) △H< 0,達到平衡后,在t1時刻改變條件,化學(xué)反應(yīng)速率隨時間變化如圖。下列對t1時刻改變條件的推測中正確的是

A、保持壓強不變,升高反應(yīng)溫度

B、保持溫度不變,增大容器體積

C、保持溫度和容器體積不變,充入1molC(g)

D、保持溫度和壓強不變,充入1molC(g)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】水合肼(N2H4H2O)是一種強還原性的堿性液體,是一種用途廣泛的化工原料,實驗室用如圖裝置制備(部分裝置省略)。回答下列問題:

(1)步驟1關(guān)閉K2、K3,打開K1,制備NaClO;步驟2關(guān)閉______,打開_______,通入N2一段時間;關(guān)閉K3,打開K2,通入NH3,制備N2H4H2O

(2)盛放堿石灰的儀器的名稱為____________,堿石灰的作用_________________。

(3)步驟2中通入N2一段時間的原因是______________________

(4)本裝置中制備氨氣的化學(xué)方程式是____________________________

(5)NH3NaClO反應(yīng)生成N2H4H2O的化學(xué)方程式為______________________。

(6)已知:N2H4H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O,實驗室用碘標準溶液測定N2H4H2O粗產(chǎn)品的純度。若稱取N2H4H2O粗產(chǎn)品(其它雜質(zhì)不與I2反應(yīng))2.000g,加水配成250.00mL溶液,移出25.00mL置于錐形瓶中,滴加幾滴淀粉溶液,用0.3000molL-1的碘標準溶液進行滴定,碘標準溶液盛放在______(酸式堿式”)滴定管中。達到終點的現(xiàn)象是___________。實驗測得消耗碘標準溶液的平均體積為20.00mL,則粗產(chǎn)品中水合肼的質(zhì)量分數(shù)為________。

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【題目】某同學(xué)幫助水質(zhì)檢測站配制480mL0.5mol·L-1NaOH溶液以備使用,請回答下列問題。

1)配制過程中需要使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒、____。

2)該同學(xué)應(yīng)用托盤天平稱取NaOH固體的質(zhì)量為____g。

3)使用容量瓶前需檢查是否漏液,檢查的方法是____,用容量瓶配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,該容量瓶必須是___(填序號)

A.干燥的

B.不漏液的

C.用欲配制的溶液潤洗過的

4)配制過程中,定容時俯視容量瓶的刻度線,則所配制溶液的濃度將___(偏高”“偏低無影響”)。

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【題目】“ ZEBRA”綠色電池是新型電動汽車的理想電源,結(jié)構(gòu)如圖所示:隔開兩極的陶瓷管作鈉離子導(dǎo)體。下列關(guān)于該電池的敘述錯誤的是

A. 放電時,Na+Al3+均向負極移動

B. 放電時,Na元素被氧化

C. 充電時的陽極反應(yīng)為:Ni2C1-2eNiCl2

D. 該電池具有可快充、高比功率、放電持久等優(yōu)點

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【題目】1)一定溫度下有:a.鹽酸 b.硫酸 c.醋酸三種酸溶液(用序號abc填空)

當其物質(zhì)的量濃度相同時,cH+)由大到小的順序是__________

當其pH相同時,物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為_________將其稀釋10倍后,pH由大到小的順序為_____________

2)某溫度下,純水中的c (H+)= 4.0×10-7 mol/L, 則此溫度下純水中的c (OH-)=______________mol/L; 若溫度不變, 滴入稀NaOH溶液, 使c (OH-)= 5.0×10-6 mol/L,則溶液的c (H+)= _________________mol/L.

325℃時,100ml 1.0mol/L的鹽酸與等體積1.2mol/L的氫氧化鈉溶液混合, 混合后溶液的pH= _______________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】石油裂解氣用途廣泛,可用于合成各種橡膠和醫(yī)藥中間體。利用石油裂解氣合成CR橡膠和醫(yī)藥中間體K的路線如圖:

已知:I.氯代烴D的相對分子質(zhì)量是113,氯的質(zhì)量分數(shù)約為62.8%,核磁共振氫譜峰面積之比為2︰1;

.

(1)A的順式異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為___________。D的系統(tǒng)名稱是___________

(2)反應(yīng)②的條件是___________,依次寫出①和③的反應(yīng)類型:______________________。

(3)寫出F→G過程中第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________

(4)G還能與其他醇類發(fā)生反應(yīng),寫出G與乙二醇發(fā)生聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式:________

(5)寫出比G多2個碳原子的同系物的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:___________。

(6)已知雙鍵上的氫原子很難發(fā)生取代反應(yīng)。以A為起始原料,選用必要的無機試劑合成B__。合成路線流程圖示如:

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