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【题目】铈是稀土元素,氢氧化铈[Ce(OH)4]是一种重要的氢氧化物。平板电视显示屏生产过程中会产生大量的废玻璃粉末(含SiO2Fe2O3CeO2),某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:

下列说法不正确的是

A.过程①中发生的反应是:Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O

B.过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒

C.过程②中有O2生成

D.过程④中发生的反应属于置换反应

【答案】D

【解析】

该反应过程为:①CeO2SiO2Fe2O3等中加入稀盐酸,Fe2O3转化FeCl3存在于滤液A中,滤渣ACeO2SiO2;②加入稀硫酸和H2O2CeO2转化为Ce3+,滤渣BSiO2;③加入碱后Ce3+转化为沉淀,④通入氧气将Ce+3价氧化为+4价,得到产品。根据上述分析可知,过程①为Fe2O3与盐酸发生反应,选项A正确;结合过滤操作要点,实验中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,选项B正确;稀硫酸、H2O2CeO2三者反应生成Ce2(SO4)3O2H2O,反应的离子方程式为6H++H2O2+2CeO22Ce3++O2↑+4H2O,选项C正确;D中发生的反应是4Ce(OH)3+O2+2H2O4Ce(OH)4,属于化合反应,选项D错误。

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【题目】14分)近年来,随着锂离子电池的广泛应用,废锂离子电池的回收处理至关重要。下面是利用废锂离子电池正极材料(有AlLiCoO2NiMnFe等)回收钴、镍、锂的流程图。

已知:P204[(2乙基己基)磷酸酯]常用于萃取锰,P507(2乙基己基膦酸2乙基己酯)和Cyanex272[(244)三甲基戊基次磷酸]常用于萃取钴、镍。

回答下列问题:

1)在硫酸存在的条件下,正极材料粉末中LiCoO2H2O2反应能生成使带火星木条复燃的气体,请写出反应的化学方程式__________________________________

2)一些金属难溶氢氧化物的溶解度(用阳离子的饱和浓度表示)与pH的关系图如下:

加入NaOH溶液调pH=5可除去图中的________(填金属离子符号)杂质;写出除去金属离子的离子方程式________________________(一种即可)。

3)已知P507萃取金属离子的原理为nHR(Org)+Mn+(aq)MRn(Org)+nH+(aq),且随着萃取过程中pH降低,萃取效率下降。萃取前先用NaOH对萃取剂进行皂化处理,皂化萃取剂萃取金属离子的反应为nNaR(Org)+Mn+(aq)MRn(Org)+nNa+(aq)。对萃取剂进行皂化处理的原因为________________

4)控制水相pH=5.2,温度25℃,分别用P507Cyanex272作萃取剂,萃取剂浓度对萃取分离钴、镍的影响实验结果如图所示。

■—Co(Cyanex272)●—Ni(Cyanex272)▲—Co(P507)▼—Ni(P507)

由图可知,钴、镍的萃取率随萃取剂浓度增大而_________(填增大减小);两种萃取剂中___________(填“P507”“Cyanex272”)的分离效果比较好,若选P507为萃取剂,则最适宜的萃取剂浓度大约为__________mol·L1;若选Cyanex272萃取剂,则最适宜的萃取剂浓度大约为___________mol·L1

5)室温下,用NaOH溶液调节钴萃余液的pH=12,搅拌一段时间后,静置,离心分离得到淡绿色氢氧化镍固体,镍沉淀率可达99.62%。已知Ksp[Ni(OH)2]=5.25×1016,则沉镍母液中Ni2+的浓度为2.1×1011 mol·L1时,pH=______(lg5=0.7)

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