LiCoO2是锂离子电池常用的电极材料。利用原钴矿(含Cr2O3、NiS等杂质)制备LiCoO2的工艺流程如图1所示:

资料:
①在含一定量Cl-的溶液中,钴离子以CoCl42-形式存在:Co2++4Cl-═CoCl42-
②CoCl42-溶于有机胺试剂,有机胺不溶于水。
③盐酸溶液中,有机胺试剂对金属离子的溶解率随盐酸浓度变化如图2所示:
(1)步骤ⅱ选用盐酸的浓度应为cc,该过程要注意在通风橱中进行的原因为NiS+2H+=Ni2++H2S↑NiS+2H+=Ni2++H2S↑(用离子方程式表示)。
a.4mol/L b.6mol/L c.10mol/L
(2)从平衡移动角度解释步骤ⅲ中加入NaCl固体的目的加入NaCl固体,溶液中Cl-浓度增大,平衡Co2++4Cl-⇌CoCl42-右移,CoCl42-浓度增大,提高其在有机胺试剂中的浓度加入NaCl固体,溶液中Cl-浓度增大,平衡Co2++4Cl-⇌CoCl42-右移,CoCl42-浓度增大,提高其在有机胺试剂中的浓度。
(3)步骤ⅳ的操作是分液分液。
(4)步骤ⅵ用(NH4)2CO3作沉淀剂,在一定条件下得到碱式碳酸钴[Co2(OH)2CO3].已知碱式碳酸钴在339℃以上开始分解,实验测得在一段时间内加入等量(NH4)2CO3所得沉淀质量随反应温度的变化如图3所示,分析曲线下降的原因温度过高,碳酸铵分解(或NH4+和CO32-水解程度增大),碳酸铵浓度降低,沉淀质量减少温度过高,碳酸铵分解(或NH4+和CO32-水解程度增大),碳酸铵浓度降低,沉淀质量减少。
(5)步骤中ⅷ中Co3O4和Li2CO3混合后,鼓入空气,经高温烧结得到LiCoO2.该反应的化学方程式是4Co3O4+6Li2CO3+O2 高温 12LiCoO2+6CO24Co3O4+6Li2CO3+O2 高温 12LiCoO2+6CO2。
(6)多次实验测定该原钴矿中钴元素的质量分数为1.18%,则原古矿中Co2O3的质量分数为1.661.66%.(假设原钴矿中含钴元素的物质只有Co2O3)。
高温
高温
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】c;NiS+2H+=Ni2++H2S↑;加入NaCl固体,溶液中Cl-浓度增大,平衡Co2++4Cl-⇌CoCl42-右移,CoCl42-浓度增大,提高其在有机胺试剂中的浓度;分液;温度过高,碳酸铵分解(或NH4+和CO32-水解程度增大),碳酸铵浓度降低,沉淀质量减少;4Co3O4+6Li2CO3+O2 12LiCoO2+6CO2;1.66
高温
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:16引用:1难度:0.4
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