LiCoO2是鋰離子電池常用的電極材料。利用原鈷礦(含Cr2O3、NiS等雜質)制備LiCoO2的工藝流程如圖1所示:
資料:
①在含一定量Cl-的溶液中,鈷離子以CoCl42-形式存在:Co2++4Cl-═CoCl42-
②CoCl42-溶于有機胺試劑,有機胺不溶于水。
③鹽酸溶液中,有機胺試劑對金屬離子的溶解率隨鹽酸濃度變化如圖2所示:
(1)步驟ⅱ選用鹽酸的濃度應為cc,該過程要注意在通風櫥中進行的原因為NiS+2H+=Ni2++H2S↑NiS+2H+=Ni2++H2S↑(用離子方程式表示)。
a.4mol/L b.6mol/L c.10mol/L
(2)從平衡移動角度解釋步驟ⅲ中加入NaCl固體的目的加入NaCl固體,溶液中Cl-濃度增大,平衡Co2++4Cl-?CoCl42-右移,CoCl42-濃度增大,提高其在有機胺試劑中的濃度加入NaCl固體,溶液中Cl-濃度增大,平衡Co2++4Cl-?CoCl42-右移,CoCl42-濃度增大,提高其在有機胺試劑中的濃度。
(3)步驟ⅳ的操作是分液分液。
(4)步驟ⅵ用(NH4)2CO3作沉淀劑,在一定條件下得到堿式碳酸鈷[Co2(OH)2CO3].已知堿式碳酸鈷在339℃以上開始分解,實驗測得在一段時間內加入等量(NH4)2CO3所得沉淀質量隨反應溫度的變化如圖3所示,分析曲線下降的原因溫度過高,碳酸銨分解(或NH4+和CO32-水解程度增大),碳酸銨濃度降低,沉淀質量減少溫度過高,碳酸銨分解(或NH4+和CO32-水解程度增大),碳酸銨濃度降低,沉淀質量減少。
(5)步驟中ⅷ中Co3O4和Li2CO3混合后,鼓入空氣,經高溫燒結得到LiCoO2.該反應的化學方程式是4Co3O4+6Li2CO3+O2 高溫 12LiCoO2+6CO24Co3O4+6Li2CO3+O2 高溫 12LiCoO2+6CO2。
(6)多次實驗測定該原鈷礦中鈷元素的質量分數(shù)為1.18%,則原古礦中Co2O3的質量分數(shù)為1.661.66%.(假設原鈷礦中含鈷元素的物質只有Co2O3)。
高溫
高溫
【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用.
【答案】c;NiS+2H+=Ni2++H2S↑;加入NaCl固體,溶液中Cl-濃度增大,平衡Co2++4Cl-?CoCl42-右移,CoCl42-濃度增大,提高其在有機胺試劑中的濃度;分液;溫度過高,碳酸銨分解(或NH4+和CO32-水解程度增大),碳酸銨濃度降低,沉淀質量減少;4Co3O4+6Li2CO3+O2 12LiCoO2+6CO2;1.66
高溫
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:16引用:1難度:0.4
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1.利用如下流程可從廢光盤的金屬層中回收其中的銀(金屬層中其他金屬含量過低,對實驗影響可忽略):
已知:NaClO溶液在加熱時易分解產生NaCl和NaClO3;“溶解”工序發(fā)生的反應為可逆反應。下列說法錯誤的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4 -
2.工業(yè)上利用鋅焙砂(主要成分為ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生產高純ZnO的流程示意圖如圖。
(1)用足量(NH4)2SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
①“浸出”前,鋅焙砂預先粉碎的目的是
②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉化為[Zn(NH3)4]2+,該反應的離子方程式為
(2)“浸出”時As2O3轉化為?!俺椤辈襟E①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質是
(4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運用平衡移動原理解釋原因:
(5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉化為ZnCO3的離子方程式為
(6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
已知:?。腆w失重質量分數(shù)=×100%。樣品起始質量-剩余固體質量樣品起始質量
ⅱ.比表面積指單位質量固體所具有的總面積;比表面積越大,產品ZnO的活性越高。
①280℃時煅燒ZnCO3,300min后固體失重質量分數(shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產品ZnO的最佳條件是
a.恒溫280℃,60~120min
b.恒溫300℃,240~300min
c.恒溫350℃,240~300min
d.恒溫550℃,60~120min
(7)該流程中可循環(huán)利用的物質有發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:80引用:5難度:0.5 -
3.我國青藏高原的鹽湖中蘊藏著豐富的鋰資源,已探明的儲量約三千萬噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關說法錯誤的是( ?。?br />
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