题目内容
【题目】探索二氧化碳在海洋中转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。研究表明,溶于海水的二氧化碳主要以无机碳形式存在,其中HCO3-占95%。科学家利用下图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。
下列说法不正确的是
A. a室中OH-在电极板上被氧化
B. b室发生反应的离子方程式为:H+ + HCO3- = CO2↑ + H2O
C. 电路中每有0.2mol 电子通过时,就有0.2mol阳离子从c室移至b室
D. 若用氢氧燃料电池供电,则电池负极可能发生的反应为:H2 + 2OH- - 2e- =2H2O
【答案】C
【解析】
A. a室是阳极室,OH-在电极板上失电子被氧化生成氧气,故A正确;
B. a室中生成的氢离子移入b室, b室发生反应的离子方程式为:H+ + HCO3-=CO2↑ + H2O,故B正确;
C. 阳离子由阳极移向阴极,所以阳离子从b室移至c室,故C错误;
D. 碱性氢氧燃料电池的负极反应为:H2 + 2OH- - 2e-=2H2O,故D正确。
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【题目】新能源汽车的核心部件是锂离子电池,常用磷酸亚铁锂(LiFePO4)做电极材料。对LiFePO4废旧电极(含杂质Al、石墨粉)回收并获得高纯Li2CO3的工业流程图如下:
资料:碳酸锂在水中溶解度:
温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 1.54 | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 | 0.72 |
(1)过程i研磨粉碎的目的是_______。
(2)过程ii加入足量NaOH溶液的作用是______。
(3)过程iii采用不同氧化剂分别进行实验,均采用Li含量为3.7%的原料,控制pH为3.5,浸取1.5h后,实验结果如下表所示:
序号 | 酸 | 氧化剂 | 浸出液Li+浓度(g/L) | 滤渣中Li含量/% |
实验1 | HCl | H2O2 | 9.02 | 0.10 |
实验2 | HCl | NaClO3 | 9.05 | 0.08 |
实验3 | HCl | O2 | 7.05 | 0.93 |
①实验2中,NaClO3与盐酸反应生成黄绿色气体,大大增加了酸和氧化剂的用量,该反应的离子方程式为______。
②结合实验结果和①中的现象,最终选择H2O2作为氧化剂,原因是______。
③过程iii得到的浸出液循环两次的目的是_____。
(4)浸出液中存在大量H2PO4和HPO42,已知:H2PO4 HPO42 +H+,HPO42 PO43+H+,结合平衡移动原理,解释过程iv得到磷酸铁晶体的原因_____。
(5)对比过程iv和v,说明过程iv不用饱和Na2CO3溶液的原因______。
(6)简述过程vi的操作_______。