過渡金屬催化的反應(yīng)已成為重要的合成工具,貴金屬成本高,會(huì)對環(huán)境造成不利影響,因此研究成本低廉的含錳、鐵、鈷、鎳、銅等催化劑成為熱點(diǎn).以下是以含鈷廢渣(主要成分CoO、Co2O3,還含有Al2O3、ZnO等雜質(zhì))為原料制備CoCO3的一種工藝流程:
已知:Ksp[CoCO3]=1.4×10-13,Ksp[Co(OH)2]=2.0×10-15.
回答下列問題:
(1)為了加快“酸浸”速率,可以采取的操作有 適當(dāng)升高溫度,適當(dāng)提高H2SO4濃度,將廢渣粉碎,攪拌等適當(dāng)升高溫度,適當(dāng)提高H2SO4濃度,將廢渣粉碎,攪拌等.(至少答兩條)
(2)酸浸時(shí)通入SO2的主要作用是 將Co2O3還原成Co2+將Co2O3還原成Co2+.
(3)“除鋁”步驟中,鋁離子發(fā)生的離子反應(yīng)方程式 Al3++3HCO-3=Al(OH)3↓+3CO2↑Al3++3HCO-3=Al(OH)3↓+3CO2↑.
(4)“沉鈷”的離子方程式是 Co2++2HCO-3=CoCO3↓+H2O+CO2↑Co2++2HCO-3=CoCO3↓+H2O+CO2↑.
“沉鈷”步驟選擇NaHCO3,而不選擇Na2CO3是為了避免有Co(OH)2的生成,向溶液加入Na2CO3溶液,當(dāng)溶液的pH達(dá)到8時(shí),就會(huì)同時(shí)有Co(OH)2生成,計(jì)算當(dāng)溶液的pH為8時(shí),溶液中的CO2-3濃度=7.0×10-12.27.0×10-12.2mol/L.
(5)CoCO3與純堿反應(yīng)可以制備重要的電極材料鈷酸鋰(LiCoO2).一種充電電池的裝置如圖所示,充放電過程中,存在LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化,放電過程中Li+從A電極向B電極遷移,寫出該電池放電時(shí)的正極反應(yīng):xLi++Li1-xCoO2+xe-=LiCoO2xLi++Li1-xCoO2+xe-=LiCoO2,若用該電池進(jìn)行電解食鹽水,當(dāng)通過隔膜的離子數(shù)目為0.2NA時(shí),電解池陰極收集到的氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為 22.422.4L.
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3
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【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用.
【答案】適當(dāng)升高溫度,適當(dāng)提高H2SO4濃度,將廢渣粉碎,攪拌等;將Co2O3還原成Co2+;Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑;Co2++2=CoCO3↓+H2O+CO2↑;7.0×10-12.2;xLi++Li1-xCoO2+xe-=LiCoO2;22.4
HCO
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【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:18引用:1難度:0.6
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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(shí)驗(yàn)影響可忽略):
已知:NaClO溶液在加熱時(shí)易分解產(chǎn)生NaCl和NaClO3;“溶解”工序發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。下列說法錯(cuò)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(chǎn)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(yù)先粉碎的目的是
②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
(2)“浸出”時(shí)As2O3轉(zhuǎn)化為。“除砷”步驟①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時(shí),加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時(shí)會(huì)出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動(dòng)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(zhuǎn)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(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
已知:ⅰ.固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%。樣品起始質(zhì)量-剩余固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量
ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
①280℃時(shí)煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)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(zhì)有發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:79引用:5難度:0.5 -
3.我國青藏高原的鹽湖中蘊(yùn)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(guān)說法錯(cuò)誤的是( ?。?br />
發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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