CoCO3是一种制造锂电池电极的原料。以含钴废渣(主要成分CoO、CO2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Co2+ | 7.6 | 9.4 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Zn2+ | 5.4 | 8.0 |
(1) “酸浸”时通入SO2的目的是____________________________。
(2) “除铝”时调节溶液pH范围为________,该过程中主要反应的离子方程式为___________________。
(3)“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层)ZnX2(有机层)+H2SO4(水层),由有机层获取ZnSO4溶液的操作是__________________________________________。
(4)“沉钴”时Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是_____________
(5) CoCO3隔绝空气灼烧可以生成Co2O3,该反应的化学方程式为______________________________。
高二化学综合题中等难度题
CoCO3是一种制造锂电池电极的原料。以含钴废渣(主要成分CoO、CO2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Co2+ | 7.6 | 9.4 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Zn2+ | 5.4 | 8.0 |
(1) “酸浸”时通入SO2的目的是____________________________。
(2) “除铝”时调节溶液pH范围为________,该过程中主要反应的离子方程式为___________________。
(3)“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层)ZnX2(有机层)+H2SO4(水层),由有机层获取ZnSO4溶液的操作是__________________________________________。
(4)“沉钴”时Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是_____________
(5) CoCO3隔绝空气灼烧可以生成Co2O3,该反应的化学方程式为______________________________。
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CoCO3是一种制造锂电池电极的原料。以含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol/L计算)
(1)“酸浸”时通入SO2的目的是__。
(2)“除铝”时调节溶液pH范围为__,该过程中主要反应的离子方程式为__。
(3)“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层)ZnX2(有机层)+H2SO4(水层),由有机层获取ZnSO4溶液的操作是__。
(4)“沉钴”时Na2CO3溶液需缓慢滴加的原因是 __。
(5)CoCO3隔绝空气灼烧可以生成Co2O3,该反应的化学方程式为_______ 。
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纳米ZnS具有独特的光电效应,在电学、磁学、光学等领域应用广泛。以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO,还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)为原料制备纳米ZnS的工业流程如下:
请回答下列问题。
(1)酸浸时FeO与稀HNO3反应的离子方程式_______________________。
(2)将酸浸的尾气循环利用,加入的X气体可以是____________________________。
(3)流程中加入ZnO调pH的目的是__________________________________________。
(4)滤渣2中的成分是___________________。
(5)已知ZnS的溶度积Ksp=1.6×10-24,溶液中Zn2+浓度为0.01mol/L,则溶液中S2-浓度大于______mol/L,才生成ZnS沉淀。
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某铜钴矿石主要含有 CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3 和 SiO2,及一定量的 Fe2O3、MgO 和CaO等。由该矿石制Co2O3的部分工艺流程如图:
(1)在“浸出”过程中可以提高反应速率的方法有__。(写出两种即可)
(2)在“II-沉铜”过程中加入了FeS固体,得到更难溶的CuS,写出该步反应的离子方程式__。
(3)NaClO3 的主要作用是__。
(4)滤渣d 的主要成分是__。
(5)滤液D 中加入浓Na2CO3 后又加入HCl 溶解,其目的是__。
(6)写出CoC2O4·2H2O 在空气中煅烧得到 Co2O3 的化学方程式__。
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某铜钴矿石主要含有CoOOH、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2,其中还含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。由该矿石制备Co2O3的部分工艺过程如下:
I.将粉碎的矿石用过量的稀H2SO4和Na2SO3溶液浸泡,过滤,分离除去沉淀a。
II.浸出液除去含铜的化合物后,向溶液中先加入NaClO3溶液,再加入一定浓度的Na2CO3溶液,过滤,分离除去沉淀b[主要成分是Na2Fe6(SO4)4(OH)12]。
III.向上述滤液中加入足量NaF溶液,过滤,分离除去沉淀c。
IV.III中滤液加入浓Na2CO3溶液,获得CoCO3沉淀。
V.将CoCO3溶解在盐酸中,再加入(NH4)2C2O4溶液,产生 CoC2O4·2H2O沉淀。分离出沉淀,将其在400℃~600℃ 煅烧,即得到Co2O3。
请回答:
(1)I 中,沉淀a的成分是_____,稀硫酸溶解CoCO3的化学方程式是_____, 加入Na2SO3溶液的主要作用是_________。
(2)根据图1、图2
①矿石粉末浸泡的适宜条件应是:温度_____、pH_____。
②图2中铜、钴浸出率下降的可能原因是_____。
(3)II中,浸出液中的金属离子与NaClO3反应的离子方程式:ClO+_____+_____== Cl- +_____+ _____
(4)I中,检验铁元素完全除去的试剂是_____,实验现象是_____。
(5)I中,沉淀c的成分是CaF2、_____(填化学式)。
(6)V中,加入Na2CO3的作用是_____。
(7)V中,分离出纯净的CoC2O4·2H2O的操作是_____。
高二化学工业流程困难题查看答案及解析
以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,还含有Al2O3等杂质)为原料制备金属铬的工艺流程如图所示:
(1)“焙烧”后所得固体为Na2CrO4、Fe2O3和NaAlO2。
①“焙烧”时FeO·Cr2O3发生反应的化学方程式为____。
②“焙烧”时Al2O3发生反应的化学方程式为____。
(2)“调pH=7”时生成Al(OH)3的离子方程式为____。
(3)“过滤”所得滤渣为Cr(OH)3,“还原”反应的离子方程式为____。
(4)“冶炼”时的化学方程式为____。
(5)含醋酸的酸性废水可用图2所示方法处理,写出负极的电极反应式:____。
高二化学填空题中等难度题查看答案及解析
Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式_______。
(2)Li2Ti5O15中过氧键的数目为4,其中Ti的化合价为______。
(3)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02mol/L,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe2+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5mol/L,此时_____(填“有”或“无”)Mg3(PO4)2沉淀生成。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-2、1.0×10-2。
(4)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式_________。
(5)TiO2·xH2O加热制得的粗TiO2是电解法生产金属钛的一种较先进的方法,电解液为某种可传导02-离子的熔融盐,原理如图所示,则其阴极电极反应为:_______,电解过程中阳极电极上会有气体生成,该气体可能含有____________。
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Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下:
“酸浸”后,钛主要以形式存在,若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol ·L-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成? 已知FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-2 _____________(列式计算)。
高二化学计算题中等难度题查看答案及解析
NiSO46H2O易溶于水,其溶解度随温度升高明显增大。以电镀废渣(主要成分是NiO,还有CuO、FeO等少量杂质)为原料制备该晶体的流程如下,下列说法错误的是
A.溶解废渣时不能用稀盐酸代替稀H2SO4 B.除去Cu2+可采用FeS
C.流程中a-b的目的是富集NiSO4 D.“操作I”为蒸发浓缩、冷却结晶
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Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如图所示。由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为___________________。“酸浸”实验中为了提高酸浸的效率,除了升温还可以采取的措施有___________________(至少写两种)。
(2)“酸浸”后,“滤液①”钛主要以形式存在,写出其水解生成TiO2·xH2O的离子方程式__________________。
(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示:
温度/℃ | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
TiO2·xH2O转化率% | 92 | 95 | 97 | 93 | 88 |
分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。
(4)若“滤液②”中,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使恰好沉淀完全即溶液中,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?_____________(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为。
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