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:
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↑+4H2O2LiCoO2+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 BB。
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 bcbc。(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)?cadbecadbe。
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×(V1-V0)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”)
0
.
03694
×
c
×
(
V
1
-
V
0
)
m
【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】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
相似題
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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(guò)低,對(duì)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(shuō)法錯(cuò)誤的是( )A.“氧化”時(shí),適宜選擇水浴加熱方式 B.若省略第一次過(guò)濾,會(huì)使氨水的用量增加 C.濾渣Ⅱ洗滌后的濾液可送入“還原”工序利用 D.“還原”時(shí),每生成1molAg,理論上消耗0.5molN2H4?H2O 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(guò)“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:?。腆w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:80引用:5難度:0.5 -
3.我國(guó)青藏高原的鹽湖中蘊(yùn)藏著豐富的鋰資源,已探明的儲(chǔ)量約三千萬(wàn)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(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />
A.金屬鋰可保存在煤油中 B.使用復(fù)合助劑有利于碳酸鋰的分解 C.“粉碎”是為了增加接觸面積,加快反應(yīng)速率 D.真空熱還原發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為2Al+3Li2O 6Li+Al2O3高溫發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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