题目内容

【题目】一种含铝、锂、钴的新型电子材料,生产中产生的废料数量可观,废料中的铝以金属铝箔的形式存在;钴以Co2O3·CoO的形式存在,吸附在铝箔的单面或双面;锂混杂于其中。从废料中制取高纯碳酸钴(CoCO3)的工艺流程如图:

1)写出一条加快碱溶速率的措施__

2)过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的离子反应方程式为__(产物中只有一种酸根)。该过程不能用盐酸代替硫酸进行酸化,原因是_

3)过程Ⅲ中碳酸钠溶液的作用是沉淀Al3+Li+,写出沉淀Al3+的离子方程式__

4)过程Ⅳ沉钴的离子方程式是__

5CoCO3可用于制备锂离子电池的正极材料LiCoO2,其生产工艺是将n(Li)n(Co)=llLi2CO3CoCO3的固体混合物在空气中加热至700℃~900℃。试写出该反应的化学方程式__

【答案】废料粉碎、升高温度、增大碱液的浓度。 4Co2O3·CoO + S2O32-+ 22H+= 12Co2++ 2SO42-+ 11H2O Co2O3·CoO可氧化盐酸产生Cl2,污染环境 2Al3++3CO32-+3H2O = 2Al(OH)3↓+3CO2 Co2++2HCO3-= CoCO3↓+CO2↑+H2O 2Li2CO3+4CoCO3+O2 4LiCoO2+ 6CO2

【解析】

1)根据影响反应速率的因素回答加快碱溶速率的措施;

2)过程中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液,Co3+被还原为Co2+ S2O32-被氧化为SO42-Co3+具有强氧化性,能把盐酸氧化为氯气;

3)过程中碳酸根离子与Al3+发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体;

4)过程沉钴是Co2+HCO3-反应生成CoCO3沉淀和二氧化碳气体;

5)将n(Li)n(Co)=llLi2CO3CoCO3的固体混合物在空气中加热至700℃900℃生成LiCoO2,氧气把Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ),根据电子守恒配平方程式。

1)根据影响反应速率的因素,废料粉碎、升高温度、增大碱液的浓度都可以加快碱溶速率;

2)过程中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液,Co(Ⅲ)被还原为Co(Ⅱ) S2O32-被氧化为SO42-,浸出钴的离子反应方程式为4Co2O3·CoO + S2O3 2-+ 22H+= 12Co2++ 2SO42- + 11H2OCo2O3·CoO具有强氧化性,能把盐酸氧化为Cl2,污染环境,所以不能用盐酸代替硫酸进行酸化;

3)过程中碳酸根离子与Al3+发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,沉淀Al3+的离子方程式是2Al3++3CO32-+3H2O = 2Al(OH)3↓+3CO2

4)过程沉钴是Co2+HCO3-反应生成CoCO3沉淀和二氧化碳气体,反应的离子方程式是Co2++2HCO3-= CoCO3↓+CO2↑+H2O

5)将n(Li)n(Co)=llLi2CO3CoCO3的固体混合物在空气中加热至700℃900℃生成LiCoO2,氧气把Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ),根据电子守恒配平方程式为2Li2CO3+4CoCO3+O2 4LiCoO2+ 6CO2

练习册系列答案
相关题目

【题目】二甲醚是一种重要的清洁燃料,可替代氟氯代烷作制冷剂,利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:

2H2g)+COg)=CH3OHgΔH=-90.8 kJ·mol-1

2CH3OHg)=CH3OCH3g)+H2OgΔH=-23.5 kJ·mol-1

COg)+H2Og)=CO2g)+H2gΔH=-41.3 kJ·mol-1

请回答下列问题。

(1)由 H2CO直接制备二甲醚的总反应:3H2g)+3COg)=CH3OCH3g)+CO2g)的ΔH=________。一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的平衡转化率,可以采取的措施有________(填字母代号)。

a.高温高压 b.加入催化剂 c.分离出CO2

d.增加CO的量 e.分离出二甲醚

(2)某温度下反应2CH3OHgCH3OCH3g)+H2Og)的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

浓度/(mol·L-1

0.44

0.6

0.6

①比较此时正、逆反应速率的大小:v___(填“>”“<”或“=”)v

②若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时cCH3OH)=________,该时间段内vCH3OH)=________

(3)有研究者在催化剂(含CuZnAlOAl2O3)、压强为5.0 MPa的条件下,在相同时间内测得CH3OCH3产率随温度变化的曲线如图甲所示。其中CH3OCH3产率随温度升高而降低的原因可能是_____________________________________

(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高、能量密度高等优点,可用于电化学降解治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO3-的原理如图乙所示。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应式为____________________;若电解过程中转移了2 mol电子,则阳极室减少的质量为_________g

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网