钴的氧化物广泛应用于磁性材料及超导材料等领域。一种利用含钴废料(主要成分Co2O3，含少量...

钴的氧化物广泛应用于磁性材料及超导材料等领域。一种利用含钴废料(主要成分Co2O3，含少量Al2O3、MgO、SiO2 等)制备Co2O3的工艺流程如下图所示。

(1)“浸出液”的主要成分是________(写化学式)。

(2)“酸浸，还原”过程中溶解Co2O3的离子方程式为______________。稀硫酸和Na2SO3也可用盐酸替代，工业生产中不用盐酸的理由是_____________。

(3)NaF的作用是____________。

(4)“沉钴”时生成CoCO3的化学方程式为___________。检验CoCO3是否洗涤干净的操作方法是_______________。

(5)在空气中焙烧CoCO3生成CoxOy和CO2，测得充分煅烧后固体质量为4.82g，CO2的体积为1.344 L(标准状况),则CoxOy的化学式为_____________。

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钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒，其工艺流程图如下：

已知：钒有多种价态，其中＋5价最稳定。钒在溶液中主要以和的形式存在，且存在平衡VO2＋＋H2OVO3－＋2H＋。下列说法正确的是

A. 工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水

B. 可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3

C. 焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸使其溶解完全

D. 将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色，则磁性产品中一定不含铁元素

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钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒，其工艺流程图如下：

已知：钒有多种价态，其中＋5价最稳定。钒在溶液中主要以和的形式存在，且存在平衡VO2＋＋H2OVO3－＋2H＋。下列说法正确的是

A. 工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水

B. 可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3

C. 焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸使其溶解完全

D. 将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色，则磁性产品中一定不含铁元素

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钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒，其工艺流程图如下：

已知：钒有多种价态，其中＋5价最稳定。钒在溶液中主要以和的形式存在，且存在平衡VO2＋＋H2OVO3－＋2H＋。下列说法正确的是

A. 工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水

B. 可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3

C. 焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸使其溶解完全

D. 将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色，则磁性产品中一定不含铁元素

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氧化钴（Co2O3）粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某铜钴矿石主要含有CoO(OH) 、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。

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a [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b。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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，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分析：

①矿石粉末浸泡的适宜条件应是________。

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：ClO3− +　　　　 + 　　　　 == Cl− + 　　　　 + __________　 ，________________

（4）Ⅱ中，检验铁元素完全除去的试剂是________，实验现象是________。

（5）Ⅱ、Ⅳ中，加入Na2CO3 的作用分别是________、________。

（6）Ⅲ中，沉淀b的成分是MgF2 、________（填化学式）。

（7）Ⅴ中，分离出纯净的CoC2O4·2H2O的操作是________。

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氧化钴(Co2O3)粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某铜钴矿石主要含有CoO(OH)、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的部分工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1）“浸泡”过程中，CoO(OH)可转化为CoSO4，请将该反应的化学方程式补充完整：

2CoO(OH)+2H2SO4+□_______=□CoSO4+□_______+□_______，_____________

（2）固体B的成分是______________________（填化学式）。

（3）向“沉铜”后的滤液中加入NaClO3溶液的主要目的是___________________；若上述流程中固、液分离均采用过滤操作，则共有________________处使用该操作。

（4）根据图1、图2分析：

①矿石粉末浸泡的适宜条件应是________________________________。

②图2中铜、钴浸出率下降的可能原因是___________________________________。

（5）CoC2O4·2H2O在空气中高温煅烧得到Co2O3的化学方程式是_____________。

（6）LiCoO2可用于电动汽车的电池，其工作原理如右图所示，且电解质为一种能传导Li+的高分子材料，隔膜只允许Li+通过,电池反应式为：LixC6+Li1-xCoO2 C6 +LiCoO2

①放电时，Li+移动的方向为_________→___________。（填“ 左”或“ 右”）

②放电时正极的电极反应式为______________________________________。

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氧化钴(Co2O3)粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某铜钴矿石主要含有CoO(OH)、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的部分工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1）“浸泡”过程中，CoO(OH)可转化为CoSO4，请将该反应的化学方程式补充完整：

2CoO(OH)+2H2SO4+□_______=□CoSO4+□_______+□_______，_____________

（2）固体B的成分是______________________（填化学式）。

（3）向“沉铜”后的滤液中加入NaClO3溶液的主要目的是___________________；若上述流程中固、液分离均采用过滤操作，则共有________________处使用该操作。

（4）根据图1、图2分析：

①矿石粉末浸泡的适宜条件应是________________________________。

②图2中铜、钴浸出率下降的可能原因是___________________________________。

（5）CoC2O4·2H2O在空气中高温煅烧得到Co2O3的化学方程式是_____________。

（6）LiCoO2可用于电动汽车的电池，其工作原理如右图所示，且电解质为一种能传导Li+的高分子材料，隔膜只允许Li+通过,电池反应式为：LixC6+Li1-xCoO2 C6 +LiCoO2

①放电时，Li+移动的方向为_________→___________。（填“ 左”或“ 右”）

②放电时正极的电极反应式为______________________________________。

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草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料,一种利用含钴废料（主要成分Co2O3），含少量Fe2O3、ZnO、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等）制取草酸钴（CoC2O3）的工艺流程如下：

已知:ZnO与Al2O3化学性质相似，既能溶于强酸又能溶于强碱。

（1）“550℃焙烧”的目的是__________

（2）“浸出液”的主要成分是_________

（3）“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2+，反应的离子方程式为___________。

（4）“净化除杂1”过程中，先在40℃-50℃加入H2O2,其作用是_______(离子方程式表示):再升温至80-85℃,加入Na2CO3溶液,调pH至4.5以达到净化除杂的目的。

（5）为测定产品的纯度,将1g产品用适当试剂转化,得到草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液。

已知NH3·H2O的Kb=1.76×10-5；H2C2O4的Ka1=5.9×l0-2,Ka2=6.4×10-5。

①判断NH4HC2O4溶液呈________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。

②将草酸钴溶液用过量稀硫酸酸化.用0.1000mol/LKMnO4溶液滴定,达到滴定终点时,共用去KMnO4溶液20.00mL,则草酸钴样品的纯度为____%。

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草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料（主要成分Co2O3），含少量Fe2O3、MnO2、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等）制取草酸钴(CoC2O3)的工艺流程如下：

已知：①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等。

②部分阳离子一氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

③Kap(MgF2)=7.35×10-11，Kap(CaF2)=1.05×10-10

回答下列问题：

(1)焙烧的目的是_________；浸钴过程中Co3+转化为Co2+，反应的离子方程式为_____________。

(2)加入H2O2的目的是__________，加入Na2CO3溶液，调pH至5.2，滤渣Ⅰ主要成分为__________。

(3)加入过量NaF溶液，可将Ca2+、Mg2+除去，若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×10-5mol·L-1，则滤液中c(Mg2+)为_______________。

(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图所示。滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是_________；萃取时，溶液的pH需要控制在一定范围内才比较适宜，其pH范围约为__________。

(5)已知含钴废料中含Co2O3质量分数为a%，若取mg该含钴废料按照上述流程，理论上最多能制得CoC2O4的质量为__________g（列出计算式即可）。

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2019年诺贝尔化学奖授予锂离子电池的发明者，锂离子电池是目前应用广泛的一类电池。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3，含有少量MgO、Fe2O3、SiO2等杂质)为原料，制备锂离子电池电极材料的工艺流程如图所示：

已知：①滤液1中含Ti微粒的主要存在形式为TiO2+；

②)Ksp(FePO4)=1.3×10-22、Ksp[Mg3(PO4)2]=1.0×10-24；溶液中某离子浓度小于等于10-5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全。

请回答下列问题：

（1）滤渣1中主要成分的化学式为__。

（2）“结晶”温度需控制在70℃左右，若温度过高会导致的后果为__。

（3）“转化I”后所得溶液中c(Mg2+)=0.01mol·L-1，若其中Fe3+沉淀完全，则溶液中c(PO43-)的范围为__。

（4）“煅烧I”反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为__。

（5）“转化II”中H2TiO3的转化率(α)与温度(T)的关系如图所示。T0℃时，一定时间内H2TiO3的转化率最高的原因为__。

（6）Li2Ti5O15中-1价与-2价O原子的数目之比为___。“煅烧II”反应中同时生成两种参与大气循环的气体，该反应的化学方程式为__。

（7）某锂离子电池放电时的电池反应为Li1-xFePO4+LixC6=LiFePO4+6C，则充电时阳极的电极反应式为__。

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