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鈷在冶金、化工及航天航空技術(shù)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。從廢舊鋰離子電池中回收鈷的實(shí)驗(yàn)方法為:將廢舊鋰電池處理分離得到的活性物質(zhì)(主要成分是LiCoO2,不溶于水)與足量20%的過(guò)氧化氫溶液混合,用酸調(diào)節(jié)溶液的pH≤4,恒溫水浴兩小時(shí)。
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(1)酸性介質(zhì)條件下,LiCoO2與H2O2反應(yīng)生成Co2+。該反應(yīng)的離子方程式為
2LiCoO2+H2O2+6H+
水浴
2Co2++2Li++O2↑+4H2O
2LiCoO2+H2O2+6H+
水浴
2Co2++2Li++O2↑+4H2O

(2)用檸檬酸(弱酸)調(diào)節(jié)溶液的pH,檸檬酸的濃度對(duì)Co2+浸出率的影響如圖1所示。
①當(dāng)檸檬酸的濃度超過(guò)1mol?L-1時(shí),Co2+浸出率幾乎不變的原因是
檸檬酸是弱酸,在濃度達(dá)到1mol?L-1時(shí),電離度達(dá)到最大,檸檬酸濃度繼續(xù)增大,電離度減小,H+的物質(zhì)的量濃度幾乎保持不變,因此浸出率幾乎不變
檸檬酸是弱酸,在濃度達(dá)到1mol?L-1時(shí),電離度達(dá)到最大,檸檬酸濃度繼續(xù)增大,電離度減小,H+的物質(zhì)的量濃度幾乎保持不變,因此浸出率幾乎不變
。
②現(xiàn)用鋅棒做陽(yáng)極、石墨做陰極電解檸檬酸酸浸后的溶液,可以將Co2+還原為Co單質(zhì)。不同pH的溶液中Co2+殘留率隨時(shí)間的變化如圖2所示。結(jié)果表明pH=4時(shí)電解效果最好,原因是
隨著陽(yáng)極鋅的溶解,溶液中鋅離子濃度逐漸增大,在一定pH的水溶液中生成Zn(OH)2沉淀覆蓋在鋅電極表面,阻礙電解反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行,所以pH=4時(shí)電解效果最好
隨著陽(yáng)極鋅的溶解,溶液中鋅離子濃度逐漸增大,在一定pH的水溶液中生成Zn(OH)2沉淀覆蓋在鋅電極表面,阻礙電解反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行,所以pH=4時(shí)電解效果最好
。[已知:c(Zn2+)為1mol?L-1時(shí),Zn2+開(kāi)始沉淀的pH為5.4]
(3)金屬Co與CO、H2在高壓條件下可制得羰基氫鈷HCo(CO)4。HCo(CO)4與R-CH=CH2可通過(guò)高碳烯烴氫甲?;磻?yīng)生成高碳醛,反應(yīng)歷程如圖3所示,反應(yīng)中HCo(CO)4的作用是
催化劑
催化劑
,寫出反應(yīng)③生成高碳醛的化學(xué)反應(yīng)方程式
CO+H2+R-CH=CH2
催化劑
R-CH2-CH2-CHO
CO+H2+R-CH=CH2
催化劑
R-CH2-CH2-CHO
。

【答案】2LiCoO2+H2O2+6H+
水浴
2Co2++2Li++O2↑+4H2O;檸檬酸是弱酸,在濃度達(dá)到1mol?L-1時(shí),電離度達(dá)到最大,檸檬酸濃度繼續(xù)增大,電離度減小,H+的物質(zhì)的量濃度幾乎保持不變,因此浸出率幾乎不變;隨著陽(yáng)極鋅的溶解,溶液中鋅離子濃度逐漸增大,在一定pH的水溶液中生成Zn(OH)2沉淀覆蓋在鋅電極表面,阻礙電解反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行,所以pH=4時(shí)電解效果最好;催化劑;CO+H2+R-CH=CH2
催化劑
R-CH2-CH2-CHO
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:72引用:1難度:0.7
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    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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    (1)用足量(NH42SO4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(guò)“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH34]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (2)“浸出”時(shí)As2O3轉(zhuǎn)化為
    A
    s
    O
    3
    -
    3
    ?!俺椤辈襟E①中用(NH42S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (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
     
    和BaSO4。
    (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:?。腆w失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
    樣品起始質(zhì)量
    -
    剩余固體質(zhì)量
    樣品起始質(zhì)量
    ×100%。
    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。
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    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
     
    %(保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)。
    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
     
    (填字母序號(hào))。
    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
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    發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4
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