【題目】鈷的化合物用途廣泛。一種利用水鈷礦(主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO)制取CoCl2·6H2O粗品的工藝流程如下:

已知:①浸出液含有的陽離子主要有H+、Co2+Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+Al3+等;

②部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)的pH如下表:

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Co(OH)2

Al(OH)3

Mn(OH)2

完全沉淀的pH

3.7

9.6

9.2

5.2

9.8

CoCl2·6H2O熔點(diǎn)為86℃,加熱至110℃~120℃時(shí),失去結(jié)晶水生成無水氯化鈷。

請(qǐng)回答下列問題:

1寫出浸出時(shí)Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_______________________。

2加入NaClO3的作用是_________________________。

3萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如下圖所示。向濾液Ⅱ”中加入萃取劑的主要目的是_______________,使用萃取劑時(shí)最適宜的pH__________(填字母序號(hào))。

A2.0~2.5 B3.0~3.5 C5.0~5.5 D9.5~9.8

4除鈣、鎂是將溶液中Ca2+Mg2+轉(zhuǎn)化為MgF2、CaF2沉淀。已知某溫度下,Ksp(MgF2)=7.35×10-11Ksp(CaF2)=1.05×10-10。當(dāng)加入過量NaF后,所得濾液c(Mg2+)/c(Ca2+)=__________。

5制得的CoCl2·6H2O粗品經(jīng)進(jìn)一步提純得到CoCl2·6H2O晶體,在烘干晶體時(shí)需采用減壓烘干,其原因是________________________

6某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑等。充電時(shí),該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi++xe=LixC6。在電池充放電過程中,發(fā)生LiCoO2Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化,寫出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式__________________________________。

【答案】 Co2O3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+2H2O Fe2+氧化為Fe3+ 除去Mn2+ B 0.7 降低烘干溫度,防止產(chǎn)品分解 Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C

【解析】本題考查化學(xué)工藝流程,(1)Co2O3中Co顯+3價(jià),浸出液中Co元素顯+2價(jià),顯然與Na2SO3發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)是Co2O3+SO32-+H→Co2++SO42-+H2O,根據(jù)化合價(jià)的升降法進(jìn)行配平,得到 Co2O3+SO32-+4H=2Co2++SO42-+2H2O ;(2)NaClO3具有強(qiáng)氧化性,把Fe2+氧化成Fe3+,通過調(diào)節(jié)pH容易除去Fe3+,因此NaClO3的作用是將Fe2+氧化成Fe3+;(3)根據(jù)流程,萃取前已經(jīng)除去鐵元素、鈣元素、鎂元素,還剩下錳元素,因此萃取的目的是除去Mn2+;最適宜的pH,應(yīng)是Mn2+萃取率最高的,因此選項(xiàng)B正確;(4)= = = =0.7;(5)加熱至110℃~120℃時(shí),失去結(jié)晶水生成無水氯化鈷,因此減壓烘干,可以降低烘干的溫度,防止產(chǎn)品分解;(6)充電時(shí)電池的負(fù)極接電源的負(fù)極,陰極反應(yīng)式是負(fù)極反應(yīng)式的逆過程,因此放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6-xe=xLi+6C,正極反應(yīng)是得到電子化合價(jià)降低,因此正極反應(yīng)式為:Li1-xCoO2+xLi+xe=LiCoO2,因此電池反應(yīng)方程式為: Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】下列說法不正確的是( 。

A.純堿是焙制糕點(diǎn)所用的發(fā)酵粉的主要成分之一

B.硫酸可用于金屬礦石的處理和金屬材料的表面清洗

C.還原鐵粉可用作食品袋內(nèi)的抗氧化劑

D.丙三醇俗稱甘油,吸濕性強(qiáng),可用于護(hù)膚

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A.①②③B.③④⑤C.②④⑤D.①③⑤

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【題目】在一定條件下,N2O分解的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下( )

反應(yīng)時(shí)間/min

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

cN2O/molL-1

0.100

0.090

0.080

0.070

0.060

0.050

0.040

0.030

0.020

0.010

0.000

下圖能正確表示該反應(yīng)有關(guān)物理量變化規(guī)律的是( )

(注:圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時(shí)所需的相應(yīng)時(shí)間,c1、c2均表示N2O初始濃度且c1c2

ABCD

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【題目】如右圖所示,甲池的總反應(yīng)式為:N2H4O2=N2+2H2O,下列關(guān)于該電池工作時(shí)的說法正確的是

A. 該裝置工作時(shí),Ag電極上有氣體生成

B. 甲池和乙池中的溶液的pH均減小

C. 甲池中負(fù)極反應(yīng)為N2H4-4e-=N2+4H+

D. 當(dāng)甲池中消耗0.1molN2H4時(shí),乙池中理淪上最多產(chǎn)生6.4g固體

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【題目】室溫下,0.2 mol·L1 Al2(SO4)3溶液中逐滴加入1.0 mol·L1 NaOH溶液,實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液pHNaOH溶液體積的變化曲線如圖所示,下列有關(guān)說法正確的是(  )

A. a點(diǎn)時(shí),溶液呈酸性的原因是Al3水解,離子方程式為Al3+3OHAl(OH)3

B. a~b段,溶液pH增大,Al3濃度不變

C. b~c段,加入的OH主要用于生成Al(OH)3沉淀

D. d點(diǎn)時(shí),Al(OH)3沉淀開始溶解

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【題目】甲醛、乙醛、丙醛組成的混合物中,氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是9%,則氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是(
A.16%
B.37%
C.48%
D.無法計(jì)算

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【題目】鎳氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動(dòng)力汽車的一種主要電池類型,NiMH中的M表示儲(chǔ)氫金屬或合金,該電池在充電過程中的總反應(yīng)方程式是Ni(OH)2+M===NiOOH+MH。已知:6NiOOH+NH3+H2O+OH===6Ni(OH)2+NO

下列說法正確的是(  )

A. NiMH電池放電過程中,正極的電極反應(yīng)式為NiOOH+H2O+e===Ni(OH)2+OH

B. 充電過程中OH從陽極向陰極遷移

C. 充電過程中陰極的電極反應(yīng)式:H2O+M+e===MH+OH,H2O中的HM還原

D. NiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液

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【題目】下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的敘述正確的是(

A.Fe在氧氣中燃燒生成黑色Fe3O4

B.SO2BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO3沉淀

C.常溫下,Cu與濃H2SO4反應(yīng)生成SO2

D.向新制的FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液顯紅色

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