2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了三位為鋰離子電池發(fā)展作出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家:LiCoO2是鋰離子電池最早使用的電極材料,利用原鈷礦(主要成分為Co2O3)制備LiCoO2的工藝流程如圖
資料:在含一定量Cl-的溶液中,Co2+以CoCl2-4形式存在:Co2++4Cl-?CoCl2-4
(1)若“X試劑”是稀H2SO4和H2O2,則H2O2的作用是 作還原劑作還原劑。
(2)若“X試劑”是鹽酸,寫出離子反應(yīng)方程式 Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2OCo2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O。
(3)途徑Ⅰ中加入NaCl固體的目的 加入NaCl固體,溶液中Cl-濃度增大,平衡Co2++4Cl-?CoCl2-4右移,CoCl2-4濃度增大,提高其在有機(jī)溶胺試劑中濃度加入NaCl固體,溶液中Cl-濃度增大,平衡Co2++4Cl-?CoCl2-4右移,CoCl2-4濃度增大,提高其在有機(jī)溶胺試劑中濃度(用平衡移動(dòng)原理解釋)。
(4)“沉鈷”過(guò)程中,為了提高Co2(OH)2CO3的產(chǎn)量,溫度不宜過(guò)高的原因是 溫度過(guò)高,碳酸銨分解,碳酸銨濃度降低,沉淀質(zhì)量減少溫度過(guò)高,碳酸銨分解,碳酸銨濃度降低,沉淀質(zhì)量減少。
(5)已知M是鈷的某種氧化物,63.6g Co2(OH)2CO3煅燒成物質(zhì)M時(shí)轉(zhuǎn)移電子0.4mol,則M的化學(xué)式為 Co3O4Co3O4。寫出“燒結(jié)”的化學(xué)方程式 4Co3O4+6Li2CO3+O2 高溫 12LiCoO2+6CO24Co3O4+6Li2CO3+O2 高溫 12LiCoO2+6CO2。
(6)取mg樣品溶于稀硫酸,加入過(guò)量KI溶液,再用cmol?L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定(淀粉溶液做指示劑),達(dá)
到滴定終點(diǎn)時(shí),消耗Na2S2O3溶液VmL,則產(chǎn)品中鈷元素的百分含量為 59cV10m%59cV10m%。(有關(guān)反應(yīng):LiCoO2+4H+═Li++Co3++2H2O、2Co3+2I-═2Co2++I2、I2+2S1O2-3═S4O2-6+2I-)
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o
C
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2
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4
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4
高溫
高溫
59
c
V
10
m
59
c
V
10
m
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2
-
3
O
2
-
6
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】作還原劑;Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O;加入NaCl固體,溶液中Cl-濃度增大,平衡Co2++4Cl-?右移,濃度增大,提高其在有機(jī)溶胺試劑中濃度;溫度過(guò)高,碳酸銨分解,碳酸銨濃度降低,沉淀質(zhì)量減少;Co3O4;4Co3O4+6Li2CO3+O2 12LiCoO2+6CO2;%
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:27引用:5難度:0.4
相似題
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1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.亞硝酰氯(NOCl,熔點(diǎn):-64.5℃沸點(diǎn):-55℃)為紅褐色液體或黃色氣體,具有刺鼻惡臭味,遇水劇烈水解生成氮的兩種氧化物與氯化氫,易溶于濃硫酸。是有機(jī)物合成中的重要試劑,??捎糜诤铣汕鍧崉?、觸媒劑及中間體等。實(shí)驗(yàn)室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成。其制備裝置如圖一所示(其中Ⅲ、Ⅳ中均為濃硫酸):
(1)用圖甲中裝置制備純凈干燥的原料氣,補(bǔ)充下表中所缺少的藥品。裝置Ⅰ 裝置Ⅱ 燒瓶中 分液漏斗中 制備純凈Cl2 MnO2 濃鹽酸 ① 制備純凈NO Cu 稀硝酸 ②
①裝置連接順序?yàn)閍→
②裝置Ⅳ、V除可進(jìn)一步干燥NO、Cl2外,還可以通過(guò)觀察氣泡的多少調(diào)節(jié)兩種氣體的流速。
③有人認(rèn)為可以將裝置Ⅳ中濃硫酸合并到裝置V中,撤除裝置Ⅳ,直接將NO、Cl2通入裝置Ⅴ中,你同意此觀點(diǎn)嗎?
④實(shí)驗(yàn)開始的時(shí)候,先通入氯氣,再通入NO,原因?yàn)?
(3)有人認(rèn)為多余的氯氣可以通過(guò)如圖二裝置暫時(shí)儲(chǔ)存后再利用,請(qǐng)選擇可以用作氯氣的儲(chǔ)存裝置
(4)裝置Ⅶ吸收尾氣時(shí),NO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(5)有人認(rèn)為裝置Ⅶ中氫氧化鈉溶液只能吸收氯氣和NOCl,不能吸收NO,經(jīng)過(guò)查閱資料發(fā)現(xiàn)用高錳酸鉀溶液可以吸收NO氣體,因此在裝置Ⅶ氫氧化鈉溶液中加入高錳酸鉀,反應(yīng)產(chǎn)生黑色沉淀,寫出該反應(yīng)的離子方程式:
(6)制得的NOCl中可能含有少量N2O4雜質(zhì),為測(cè)定產(chǎn)品純度進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):稱取1.6375g樣品溶于50.00mLNaOH溶液中,加入幾滴K2CrO4溶液作指示劑,用足量硝酸酸化的0.40mol/LAgNO3溶液滴定至產(chǎn)生磚紅色沉淀,消耗AgNO3溶液50.00mL.則該樣品的純度為發(fā)布:2024/12/21 8:0:2組卷:17引用:1難度:0.5 -
3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn):38.3℃,沸點(diǎn)233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來(lái)制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />高溫發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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