【題目】為分離廢磷酸亞鐵鋰電池的正極材料(主要含LiFePO4和鋁箔)中的金屬,將正極材料粉碎后進(jìn)行如下流程所示的轉(zhuǎn)化:
已知LiFePO4不溶于水和堿,能溶于強(qiáng)酸。
(1)“堿溶”時(shí)的離子方程式為___。
(2)向?yàn)V液Ⅰ中通入過(guò)量CO2會(huì)析出Al(OH)3沉淀,寫出該反應(yīng)的離子方程式:____。
(3)“酸浸”時(shí)溶液中Fe2+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____。
(4)檢驗(yàn)“沉鐵”后所得溶液中是否存在Fe3+的方法是____。
(5)以Fe(OH)3為原料可以制取FeSO4晶體,還需的試劑有____。
(6)“沉鋰”時(shí),檢驗(yàn)Li+是否沉淀完全的方法是____。
【答案】2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑ AlO2-+2H2O+CO2Al(OH)3↓+HCO3- 2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O 取少量沉鐵后所得上層溶液,向其中滴加KSCN溶液,若溶液變紅色,則存在Fe3+,若溶液不變紅,則不存在Fe3+ 硫酸、鐵粉 靜置,向上層清液中繼續(xù)滴加Na2CO3溶液,若無(wú)沉淀生成,則Li+沉淀完全
【解析】
廢磷酸亞鐵鋰電池的正極材料(主要含LiFePO4和鋁箔),加入NaOH溶液,鋁箔與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水,所以濾液Ⅰ為NaAlO2,LiFePO4不溶于水和堿,所以濾渣Ⅰ為LiFePO4,LiFePO4能溶于強(qiáng)酸,加入H2SO4、H2O2,其中的Fe2+被氧化為Fe3+,加入NaOH溶液,生成Fe(OH)3沉淀,再加入Na2CO3溶液,Li+轉(zhuǎn)化為Li2CO3沉淀,據(jù)此答題。
(1)“堿溶”時(shí),正極材料粉末中的鋁箔與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水,化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案為:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
(2)濾液Ⅰ為NaAlO2溶液,通入過(guò)量CO2會(huì)生成Al(OH)3沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-,故答案為:AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-。
(3)“酸浸”時(shí)溶液中的Fe2+在酸性條件下被H2O2氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,故答案為:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。
(4)檢驗(yàn)“沉鐵”后所得溶液中是否存在Fe3+的方法是取少量沉鐵后所得上層溶液,向其中滴加KSCN溶液,若溶液變紅色,則存在Fe3+,若溶液不變紅,則不存在Fe3+,故答案為:取少量沉鐵后所得上層溶液,向其中滴加KSCN溶液,若溶液變紅色,則存在Fe3+,若溶液不變紅,則不存在Fe3+。
(5)先將Fe(OH)3與H2SO4反應(yīng)生成硫酸鐵,硫酸鐵與鐵粉反應(yīng)生成硫酸亞鐵,故答案為:硫酸、鐵粉。
(6)“沉鋰”時(shí),檢驗(yàn)Li+是否沉淀完全的方法是靜置,向上層清液中繼續(xù)滴加Na2CO3溶液,若無(wú)沉淀生成,則Li+沉淀完全,故答案為:靜置,向上層清液中繼續(xù)滴加Na2CO3溶液,若無(wú)沉淀生成,則Li+沉淀完全。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用25%的稀H2SO4溶液與鐵塊反應(yīng)制取氫氣,下列措施能加快反應(yīng)速率的是
A. 適當(dāng)降低溫度
B. 將鐵塊改為鐵粉
C. 將所用硫酸改為98.3%濃硫酸
D. 滴加少量氫氧化鈉溶液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】室溫下,將0.05 mol Na2CO3固體溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物質(zhì),有關(guān)結(jié)論正確的是( )
加入物質(zhì) | 結(jié)論 | |
A | 50 mL 1 mol·L-1H2SO4 | 反應(yīng)結(jié)束后,c(Na+)=c(SO) |
B | 0.05 mol CaO | 溶液中增大 |
C | 50 mL H2O | 由水電離出的c(H+)·c(OH-)不變 |
D | 0.1 mol NaHSO4固體 | 反應(yīng)完全后,溶液pH減小,c(Na+)不變 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】納米CdSe(硒化鎘)可用作光學(xué)材料。在一定條件下,由Na2SO3和Se(硒,與S為同族元素)反應(yīng)生成Na2SeSO3(硒代硫酸鈉);再由CdCl2形成的配合物與Na2SeSO3反應(yīng)制得CdSe納米顆粒。流程圖如下:
注:①CdCl2能與配位劑L形成配合物[Cd(L)n]Cl2
[Cd(L)n]Cl2=[Cd(L)n]2++2Cl-;[Cd(L)n]2+Cd2++nL
②納米顆粒通常指平均粒徑為1~100nm的粒子
請(qǐng)回答:
(1)下圖加熱回流裝置中,儀器a的名稱是______,進(jìn)水口為_____(填1或2)
(2)研究表明,CdSe的生成分兩步:①SeSO32-在堿性條件下生成HSe-;②HSe-與Cd2+反應(yīng)生成CdSe。完成第①步反應(yīng)的離子方程式 SeSO32-+_________=HSe-+__________。寫出第②步反應(yīng)的離子方程式_________________________________________。
(3)CdSe納米顆粒的大小影響其發(fā)光性質(zhì)。某研究小組在一定配位劑濃度下,探究了避光加熱步驟中反應(yīng)時(shí)間和溫度對(duì)納米顆粒平均粒徑的影響,如圖2所示;同時(shí)探究了某溫度下配位劑濃度對(duì)納米顆粒平均粒徑的影響,如圖3所示。
下列說(shuō)法正確的是__________。
A.改變反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間,可以得到不同發(fā)光性質(zhì)的CdSe納米顆粒
B.在圖2所示的兩種溫度下,只有60℃反應(yīng)條件下可得到2.7 nm的CdSe納米顆粒
C.在其它條件不變時(shí),若要得到較大的CdSe納米顆粒,可采用降低溫度的方法
D.若要在60℃得到3.0 nm的CdSe納米顆粒,可嘗試降低配位劑濃度的方法
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。C為常見(jiàn)的調(diào)味品,D是常見(jiàn)的無(wú)色液體。E、F、H和J均為氣體,其中H和J為單質(zhì),且兩者在一定條件下可生成E。
(1)物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途。物質(zhì)I的溶液可用作家用消毒劑、漂白液,是因?yàn)槲镔|(zhì)I具有__性。
(2)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:_____。
(3)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式,并用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:___。
(4)寫出反應(yīng)④的離子方程式:____。
(5)寫出反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式:____。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氰[(CN)2]的化學(xué)性質(zhì)與鹵素(X2)很相似,化學(xué)上稱之為擬鹵素,其氧化性介于Br2和I2之間,下列有關(guān)反應(yīng)方程式不正確的是
A. (CN)2和NaOH溶液反應(yīng):(CN)2+2OH-=CN-+CNO-+H2O
B. MnO2和HCN反應(yīng):MnO2+4HCN(濃)Mn(CN)2+(CN)2↑+2H2O
C. 向KCN溶液中加入碘水:I2+2KCN=2KI+(CN)2
D. 在NaBr和KCN混合溶液中通入少量Cl2:Cl2+2CN-=2Cl-+(CN)2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】含鐵化合物在生活生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。如高鐵酸鹽(FeO42—)被科學(xué)家們公認(rèn)為綠色消毒劑,在強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定;聚合硫酸鐵則是一種高效絮凝劑。
(1)KClO飽和溶液與Fe(NO3)3飽和溶液反應(yīng)可制備K2FeO4,兩種溶液的混合方式為_______________,反應(yīng)的離子方程為__________________________________________。
(2)高鐵酸鹽有極強(qiáng)的氧化性,能迅速有效地去除淤泥中的臭味物質(zhì),自身被還原成新生態(tài)的Fe(OH)3。已知Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38。若要使溶液中Fe3+沉淀完全(使其濃度小于10-5 mol·L-1),需調(diào)節(jié)溶液的pH>________。
(3)聚合硫酸鐵[Fex(OH)y(SO4)z]的組成可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定:
①稱取一定質(zhì)量的聚合硫酸鐵配成100.00 mL溶液A;
②準(zhǔn)確量取20.00 mL溶液A,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,過(guò)濾、洗滌、干燥至恒重,得到白色固體11.65 g;
③準(zhǔn)確量取20.00 mL溶液A,加入足量銅粉,充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌,將濾液和洗液合并配成250.00 mL溶液B;
④準(zhǔn)確量取25.00 mL溶液B,用0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液8.00 mL。
通過(guò)計(jì)算確定該聚合硫酸鐵的化學(xué)式(寫出計(jì)算過(guò)程) ______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有A、B、C、D、E五種短周期元素, 它們的原子序數(shù)由A到E依次增大,已知A和B原子有相同的電子層數(shù), 且A的L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的兩倍, C在空氣中燃燒時(shí)呈現(xiàn)黃色火焰, C的單質(zhì)在高溫下與B的單質(zhì)充分反應(yīng), 可以得到與E單質(zhì)顏色相同的淡黃色固態(tài)化合物。D為原子核內(nèi)有12個(gè)中子的二價(jià)金屬,當(dāng)2 .4克D與鹽酸反應(yīng)時(shí),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體2.24L。
試根據(jù)以上敘述回答:
(1)寫出元素名稱:A_____E____,寫出D的原子符號(hào)____(標(biāo)出質(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù))
(2)畫出C的原子結(jié)構(gòu)示意圖 _________。
(3)寫出AB2與C2B2反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。
(4)比較B和E的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性(用化學(xué)式回答):________ 。
(5)判斷C元素和D元素的金屬性強(qiáng)弱,簡(jiǎn)要地說(shuō)明你的一個(gè)判斷依據(jù):________________。
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