以廢舊鋰電池正極材料（含LiCoO2及少量Al、Fe等）為原料制備Co3O4。
（1）浸取。取一定量廢舊鋰電池正極材料，粉碎后與Na2SO3溶液混合配成懸濁液，加入到圖中所示三頸燒瓶中，邊攪拌邊加入1mol/LH2SO4充分反應(yīng)。LiCoO2轉(zhuǎn)化為CoSO4、Li2SO4的化學(xué)方程式為 2LiCoO2+3H2SO4+Na2SO3=2CoSO4+Li2SO4+Na2SO4+3H2O2LiCoO2+3H2SO4+Na2SO3=2CoSO4+Li2SO4+Na2SO4+3H2O。從分液漏斗中滴入1mol/LiH2SO4時(shí)，滴加速率不能太快且需要快速攪拌的原因是 使硫酸與懸濁液充分接觸反應(yīng)，并減少副反應(yīng)的發(fā)生使硫酸與懸濁液充分接觸反應(yīng)，并減少副反應(yīng)的發(fā)生。
（2）除Al3+、Fe3+。向浸取液中先加入足量NaClO3，再加入NaOH調(diào)節(jié)pH，過(guò)濾。有關(guān)沉淀數(shù)據(jù)如表（“完全沉淀”時(shí)金屬離子濃度≤1.0×10-5mol/L）。
| 沉淀 | Al（OH）3 | Fe（OH）3 | Co（OH）2 |
| 恰好完全沉淀時(shí)pH | 5.2 | 2.8 | 9.4 |
5.2≤pH＜7.4
5.2≤pH＜7.4
。 （加入NaClO3和NaOH時(shí)，溶液體積的變化忽略不計(jì)）（3）萃取鈷。P2O4[二（2-乙基己基）磷酸酯，難溶于水，用HA表示]是常用的Co2+萃取劑，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。萃取過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)：Co2++nHA?CoA2?（n-2）HA+2H+能使用P2O4萃取劑萃取水溶液中Co2+的原因是
P2O4分子中O原子與Co2+通過(guò)配位鍵形成配合物，而不與Li+形成配合物，且HA與水互不相溶能分液分離
P2O4分子中O原子與Co2+通過(guò)配位鍵形成配合物，而不與Li+形成配合物，且HA與水互不相溶能分液分離
。
（4）制備Co3O4。已知尿素[CO（NH2）2]在水溶液中加熱可發(fā)生水解反應(yīng)。CoCO3和Co2（OH）2CO3在空氣中加熱至500℃均可得到Co3O4。為獲得較高純度的Co3O4；請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)方案：取一定量CoSO4溶液置于70℃水浴槽中，
邊攪拌邊向溶液中緩慢加入一定量尿素濃溶液（和適量氨水），充分反應(yīng)至沉淀不再增加為止，冷卻、過(guò)濾，用蒸餾水洗滌濾渣直至向最后一次洗滌濾液中滴入1mol?L-1BaCl2溶液無(wú)沉淀生成，將濾渣轉(zhuǎn)移到坩堝中，在空氣中加熱至500℃
邊攪拌邊向溶液中緩慢加入一定量尿素濃溶液（和適量氨水），充分反應(yīng)至沉淀不再增加為止，冷卻、過(guò)濾，用蒸餾水洗滌濾渣直至向最后一次洗滌濾液中滴入1mol?L-1BaCl2溶液無(wú)沉淀生成，將濾渣轉(zhuǎn)移到坩堝中，在空氣中加熱至500℃
，得Co3O4。（須使用的試劑：尿素濃溶液、1mol/LBaCl2溶液、蒸餾水）【答案】2LiCoO2+3H2SO4+Na2SO3=2CoSO4+Li2SO4+Na2SO4+3H2O；使硫酸與懸濁液充分接觸反應(yīng)，并減少副反應(yīng)的發(fā)生；5.2≤pH＜7.4；P2O4分子中O原子與Co2+通過(guò)配位鍵形成配合物，而不與Li+形成配合物，且HA與水互不相溶能分液分離；邊攪拌邊向溶液中緩慢加入一定量尿素濃溶液（和適量氨水），充分反應(yīng)至沉淀不再增加為止，冷卻、過(guò)濾，用蒸餾水洗滌濾渣直至向最后一次洗滌濾液中滴入1mol?L-1BaCl2溶液無(wú)沉淀生成，將濾渣轉(zhuǎn)移到坩堝中，在空氣中加熱至500℃
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：86引用：3難度：0.4
相似題
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1．某同學(xué)查閱資料得知，無(wú)水三氯化鋁能催化乙醇制備乙烯，為探究適宜的反應(yīng)溫度，設(shè)計(jì)如圖反應(yīng)裝置：
?
檢驗(yàn)裝置氣密性后，在圓底燒瓶中加入5g無(wú)水三氯化鋁，加熱至100℃，通過(guò)A加入10mL無(wú)水乙醇，觀察并記錄C中溶液褪色的時(shí)間。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，分別觀察并記錄在110℃、120℃、130℃、140℃時(shí)C中溶液褪色的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。完成下列填空：
（1）儀器B的名稱(chēng)是；該實(shí)驗(yàn)所采用的加熱方式優(yōu)點(diǎn)是，液體X可能是（選填編號(hào)）。
a.水
b.酒精
c.油
d.乙酸
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，判斷適宜的反應(yīng)溫度為。
（3）在140℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)未觀察到C中溶液褪色，可能的原因是。
（4）在120℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若將B改為裝有濃硫酸的洗氣瓶，長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)未觀察到C中溶液褪色，可能的原因是。
（5）教材中用乙醇和濃硫酸在170℃時(shí)制備乙烯。和教材實(shí)驗(yàn)相比，用三氯化鋁做催化劑制備乙烯的優(yōu)點(diǎn)有、（列舉兩點(diǎn)）。
工業(yè)無(wú)水氯化鋁含量測(cè)定的主要原理是：Ag++Cl-=AgCl↓。將1.400g工業(yè)無(wú)水氯化鋁樣品溶解后配成500mL溶液，量取25.00mL置于錐形瓶中，用濃度為0.1000mol?L-1的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)液15.30mL。
（6）該樣品中AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（保留3位有效數(shù)字）。
（7）某次測(cè)定結(jié)果誤差為-2.1%，可能會(huì)造成此結(jié)果的原因是（選填編號(hào)）。
a.稱(chēng)量樣品時(shí)少量吸水潮解
b.配制AlCl3溶液時(shí)未洗滌燒杯
c.滴定管水洗后未用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗
d.樣品中含有少量Al（NO3）3雜質(zhì)發(fā)布：2024/12/30 16:0:2組卷：26引用：3難度：0.5 -
2．實(shí)驗(yàn)室制備硝基苯的方法是將苯與濃硫酸和濃硝酸的混合液加熱到55～60℃反應(yīng)，已知苯與硝基苯的基本物理性質(zhì)如下表所示：
（1）要配制濃硫酸和濃硝酸的混合酸的注意事項(xiàng)是熔點(diǎn) 沸點(diǎn) 狀態(tài) 苯 5.51℃ 80.1 液體 硝基苯 5.7℃ 210.9℃ 液體 ．
（2）分離硝基苯和水的混合物的方法是；分離硝基苯和苯的方法是．
（3）實(shí)驗(yàn)室制取少量硝基苯：
①實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇（填“圖A”或“圖B”）裝置；另一裝置，存在的2個(gè)缺陷是、．
②用水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是．發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：49引用：2難度：0.5 -
3．已知：①、連二亞硫酸鈉（Na2S2O4）是一種白色粉末，易溶于水，難溶于乙醇．②4HCl+2Na2S2O4═4NaCl+S↓+3SO2↑+2H2O某小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
I．制備：75℃時(shí)，將甲酸鈉和純堿加入乙醇水溶液溶解后，再加入裝置 C 中，然后通入 SO2進(jìn)行反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為：2HCOONa+Na2CO3+4SO2═2Na2S2O4+3CO2+H2O．
分析并回答下列問(wèn)題：
（1）裝置（圖）A中滴加濃硫酸的儀器名稱(chēng)是，A 中反應(yīng)的化學(xué)方程式為；冷卻至 40～50℃，過(guò)濾，用洗滌，干燥制得 Na2S2O4．
（2）C 中多孔球泡的作用是
（3）裝置 D的作用是檢驗(yàn)裝置 C中 SO2的吸收效率，D中的試劑可以是
a.酚酞溶液 b.氫氧化鈉溶液 c.品紅溶液 d.酸性KMnO4溶液
（4）裝置E的作用
II．Na2S2O4 的性質(zhì)】
取純凈的 Na2S2O4晶體，配成溶液，進(jìn)行下列性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)，完成表的空格（供選擇的試劑：淀粉-KI 溶液、紫色石蕊試液、稀硝酸、BaCl2 溶液）
III．【測(cè)定 Na2S2O4 的純度】假設(shè) 操作 現(xiàn)象 原理 Na2S2O4 為強(qiáng) 堿弱酸鹽，其溶 液為堿性． 取少量溶液于試管中，
滴加溶液變 成藍(lán)色 S2O42-水解，使溶液成堿性 Na2S2O4 中 S為+3 價(jià)，具有較強(qiáng) 的還原性． 取少量溶液于試管中，
滴加過(guò)量新制氯水，再 滴加 BaCl2 溶有白色沉淀生 成 該反應(yīng)的離子方程式為：
取 8.00g制備的晶體溶解后，加入足量稀硫酸，充分反應(yīng)后，過(guò)濾、洗滌、干燥．得固體 0.64g.則 Na2S2O4 的純度為[已知：M（Na2S2O4）=174.0]．發(fā)布：2024/12/31 8:0:1組卷：6引用：1難度：0.5
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