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钴在冶金、化工及航天航空技术等领域应用广泛。从废旧锂离子电池中回收钴的实验方法为:将废旧锂电池处理分离得到的活性物质(主要成分是LiCoO2,不溶于水)与足量20%的过氧化氢溶液混合,用酸调节溶液的pH≤4,恒温水浴两小时。

(1)酸性介质条件下,LiCoO2与H2O2反应生成Co2+。该反应的离子方程式为
2LiCoO2+H2O2+6H+
水浴
2Co2++2Li++O2↑+4H2O
2LiCoO2+H2O2+6H+
水浴
2Co2++2Li++O2↑+4H2O

(2)用柠檬酸(弱酸)调节溶液的pH,柠檬酸的浓度对Co2+浸出率的影响如图1所示。
①当柠檬酸的浓度超过1mol•L-1时,Co2+浸出率几乎不变的原因是
柠檬酸是弱酸,在浓度达到1mol•L-1时,电离度达到最大,柠檬酸浓度继续增大,电离度减小,H+的物质的量浓度几乎保持不变,因此浸出率几乎不变
柠檬酸是弱酸,在浓度达到1mol•L-1时,电离度达到最大,柠檬酸浓度继续增大,电离度减小,H+的物质的量浓度几乎保持不变,因此浸出率几乎不变

②现用锌棒做阳极、石墨做阴极电解柠檬酸酸浸后的溶液,可以将Co2+还原为Co单质。不同pH的溶液中Co2+残留率随时间的变化如图2所示。结果表明pH=4时电解效果最好,原因是
随着阳极锌的溶解,溶液中锌离子浓度逐渐增大,在一定pH的水溶液中生成Zn(OH)2沉淀覆盖在锌电极表面,阻碍电解反应的进一步进行,所以pH=4时电解效果最好
随着阳极锌的溶解,溶液中锌离子浓度逐渐增大,在一定pH的水溶液中生成Zn(OH)2沉淀覆盖在锌电极表面,阻碍电解反应的进一步进行,所以pH=4时电解效果最好
。[已知:c(Zn2+)为1mol•L-1时,Zn2+开始沉淀的pH为5.4]
(3)金属Co与CO、H2在高压条件下可制得羰基氢钴HCo(CO)4。HCo(CO)4与R-CH=CH2可通过高碳烯烃氢甲酰化反应生成高碳醛,反应历程如图3所示,反应中HCo(CO)4的作用是
催化剂
催化剂
,写出反应③生成高碳醛的化学反应方程式
CO+H2+R-CH=CH2
催化剂
R-CH2-CH2-CHO
CO+H2+R-CH=CH2
催化剂
R-CH2-CH2-CHO

【答案】2LiCoO2+H2O2+6H+
水浴
2Co2++2Li++O2↑+4H2O;柠檬酸是弱酸,在浓度达到1mol•L-1时,电离度达到最大,柠檬酸浓度继续增大,电离度减小,H+的物质的量浓度几乎保持不变,因此浸出率几乎不变;随着阳极锌的溶解,溶液中锌离子浓度逐渐增大,在一定pH的水溶液中生成Zn(OH)2沉淀覆盖在锌电极表面,阻碍电解反应的进一步进行,所以pH=4时电解效果最好;催化剂;CO+H2+R-CH=CH2
催化剂
R-CH2-CH2-CHO
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:72引用:1难度:0.7
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  • 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)“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
  • 2.我国青藏高原的盐湖中蕴藏着丰富的锂资源,已探明的储量约三千万吨,碳酸锂制备高纯金属锂的一种工艺流程如图。下列有关说法错误的是(  )

    发布:2025/1/6 7:30:5组卷:28引用:2难度:0.9
  • 3.查阅资料:CaO、MgO在高温下与C难反应,但能与SiO2反应.硫铁矿烧渣是一种工业废渣(含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质),该烧渣可用于制取氧化铁,具体化工生产工艺流程如下:

    (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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