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目前鋰電池的應(yīng)用日益廣泛,而廢舊鋰電池的回收利用是十分重要的課題。回收利用廢舊鋰電池的流程如圖1所示:
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已知:①鋰電池廢料的主要成分是LiCoO2、鋁、炭黑及其他雜質(zhì)。②“溶液A”中主要金屬離子是Co2+、Li+,還含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+.請(qǐng)回答:
(1)步驟Ⅰ中鋁溶解的離子方程式為
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑或2Al+2OH-+6H2O═2[Al(OH)4]-+3H2
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑或2Al+2OH-+6H2O═2[Al(OH)4]-+3H2
;步驟Ⅲ中LiCoO2固體溶解的化學(xué)方程式為
2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O
2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O
。
(2)關(guān)于步驟Ⅱ,下列實(shí)驗(yàn)操作或說(shuō)法合理的是
B
B
。
A.灼燒前,灼燒使用的蒸發(fā)皿洗凈后不需要擦干,然后加入固體X進(jìn)行灼燒
B.灼燒時(shí)需要用玻璃棒不斷攪拌
C.灼燒至恒重是指前后兩次稱量所得質(zhì)量之差不得超過(guò)一定的允許誤差,這個(gè)允許誤差一定為0.01g
D.在電解熔融的Al2O3制備金屬鋁時(shí),通常需加入冰晶石(NaAlF6)以增強(qiáng)其導(dǎo)電性
(3)步驟Ⅳ中除雜時(shí)可加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH,實(shí)驗(yàn)表明溶液A中各種金屬離子的沉淀率隨pH的變化如圖2所示,則步驟Ⅳ中可除去的雜質(zhì)離子是
Fe3+、Al3+
Fe3+、Al3+
。
(4)步驟Ⅴ可采用酸堿滴定法測(cè)定碳酸鋰的純度。滴定原理如下:碳酸鋰能夠與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋰和二氧化碳,在碳酸鋰未完全反應(yīng)時(shí),溶液保持中性(pH=7)。反應(yīng)完全后,隨著鹽酸的繼續(xù)滴入,溶液pH下降,以甲基紅-溴甲粉綠為指示劑,用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定試樣,用消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的量來(lái)計(jì)算碳酸鋰的含量。
①配制約0.30mol?L-1鹽酸溶液不需要用到的儀器有
bc
bc
。(填編號(hào))
a.量筒  b.電子天平  c.漏斗 d.燒杯 e.容量瓶  f.玻璃棒  g.膠頭滴管
②用0.3000mol?L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,其中正確操作步驟的順序?yàn)?
cadbe
cadbe
。
a.加入0.1~0.2mL甲基紅-溴甲粉綠作指示劑;
b.煮沸去除CO2,再冷卻到室溫;
c.將試樣置于250mL錐形瓶中,加入20mL水溶解;
d.用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至試液由綠色變成酒紅色;
e.繼續(xù)滴定至酒紅色(滴定突躍區(qū)域)即為終點(diǎn)
③碳酸鋰的純度可用下式計(jì)算:ω=
0
.
03694
×
c
×
V
1
-
V
0
m
×100%,其中:ω-碳酸鋰試樣的純度;m-碳酸鋰試樣的質(zhì)量(g);c-鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的濃度(mol?L-1);V1-試樣滴定時(shí)消耗鹽酸的體積(mL);V0-滴定空白溶液(指不加試樣進(jìn)行滴定)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)鹽酸消耗的體積(mL),0.03694與1.00mL標(biāo)準(zhǔn)鹽酸(c=1.000mol?L-1)相當(dāng)?shù)奶妓徜嚨馁|(zhì)量(g)滴定空白溶液的目的是
以消除實(shí)驗(yàn)中的試劑、操作等綜合因素造成的滴定誤差
以消除實(shí)驗(yàn)中的試劑、操作等綜合因素造成的滴定誤差
。上述滴定操作中,缺少“煮沸去除CO2,再冷卻到室溫”這個(gè)步驟,測(cè)定結(jié)果將
偏小
偏小
。(填“偏大”、“偏小”、“無(wú)影響”)

【答案】2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑或2Al+2OH-+6H2O═2[Al(OH)4]-+3H2↑;2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;B;Fe3+、Al3+;bc;cadbe;以消除實(shí)驗(yàn)中的試劑、操作等綜合因素造成的滴定誤差;偏小
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:14引用:1難度:0.4
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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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    (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
    。“除砷”步驟①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:80引用:5難度:0.5
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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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