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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
c
c
,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(NH42CO3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(NH42CO3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+6CO2
4Co3O4+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
1.66
1.66
%.(假设原钴矿中含钴元素的物质只有Co2O3)。

【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
高温
12LiCoO2+6CO2;1.66
【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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    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (4)煅烧A的反应方程式是
     

    (5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示)。

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:30引用:1难度:0.5
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    (1)焙烧时产生的主要有害气体是
     

    (2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1
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