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2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家:LiCoO2是锂离子电池最早使用的电极材料,利用原钴矿(主要成分为Co2O3)制备LiCoO2的工艺流程如图

资料:在含一定量Cl-的溶液中,Co2+
C
o
C
l
2
-
4
形式存在:Co2++4Cl-
C
o
C
l
2
-
4

(1)若“X试剂”是稀H2SO4和H2O2,则H2O2的作用是
作还原剂
作还原剂

(2)若“X试剂”是盐酸,写出离子反应方程式
Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O
Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O

(3)途径Ⅰ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-
C
o
C
l
2
-
4
右移,
C
o
C
l
2
-
4
浓度增大,提高其在有机溶胺试剂中浓度
加入NaCl固体,溶液中Cl-浓度增大,平衡Co2++4Cl-
C
o
C
l
2
-
4
右移,
C
o
C
l
2
-
4
浓度增大,提高其在有机溶胺试剂中浓度
(用平衡移动原理解释)。
(4)“沉钴”过程中,为了提高Co2(OH)2CO3的产量,温度不宜过高的原因是
温度过高,碳酸铵分解,碳酸铵浓度降低,沉淀质量减少
温度过高,碳酸铵分解,碳酸铵浓度降低,沉淀质量减少

(5)已知M是钴的某种氧化物,63.6g Co2(OH)2CO3煅烧成物质M时转移电子0.4mol,则M的化学式为
Co3O4
Co3O4
。写出“烧结”的化学方程式
4Co3O4+6Li2CO3+O2
高温
12LiCoO2+6CO2
4Co3O4+6Li2CO3+O2
高温
12LiCoO2+6CO2

(6)取mg样品溶于稀硫酸,加入过量KI溶液,再用cmol•L-1Na2S2O3标准液滴定(淀粉溶液做指示剂),达
到滴定终点时,消耗Na2S2O3溶液VmL,则产品中钴元素的百分含量为
59
c
V
10
m
%
59
c
V
10
m
%
。(有关反应:LiCoO2+4H+═Li++Co3++2H2O、2Co3+2I-═2Co2++I2、I2+2S1
O
2
-
3
═S4
O
2
-
6
+2I-

【答案】作还原剂;Co2O3+6H++2Cl-=2Co2++Cl2↑+3H2O;加入NaCl固体,溶液中Cl-浓度增大,平衡Co2++4Cl-
C
o
C
l
2
-
4
右移,
C
o
C
l
2
-
4
浓度增大,提高其在有机溶胺试剂中浓度;温度过高,碳酸铵分解,碳酸铵浓度降低,沉淀质量减少;Co3O4;4Co3O4+6Li2CO3+O2
高温
12LiCoO2+6CO2
59
c
V
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m
%
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:27引用:5难度:0.4
相似题
  • 1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (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)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
     

    (4)“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
     

    (5)煅烧A的反应方程式是
     

    (6)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.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:5引用:1难度:0.5
  • 2.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图:

    (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)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 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
     
    ;当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (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
     

    (5)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.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:114引用:4难度:0.5
  • 3.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (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)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 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
     
    ,常温下,当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (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:0.5
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