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LiCoO2是鋰離子電池常用的電極材料。利用原鈷礦(含Cr2O3、NiS等雜質)制備LiCoO2的工藝流程如圖1所示:

資料:
①在含一定量Cl-的溶液中,鈷離子以CoCl42-形式存在:Co2++4Cl-═CoCl42-
②CoCl42-溶于有機胺試劑,有機胺不溶于水。
③鹽酸溶液中,有機胺試劑對金屬離子的溶解率隨鹽酸濃度變化如圖2所示:
(1)步驟ⅱ選用鹽酸的濃度應為
c
c
,該過程要注意在通風櫥中進行的原因為
NiS+2H+=Ni2++H2S↑
NiS+2H+=Ni2++H2S↑
(用離子方程式表示)。
a.4mol/L b.6mol/L c.10mol/L
(2)從平衡移動角度解釋步驟ⅲ中加入NaCl固體的目的
加入NaCl固體,溶液中Cl-濃度增大,平衡Co2++4Cl-?CoCl42-右移,CoCl42-濃度增大,提高其在有機胺試劑中的濃度
加入NaCl固體,溶液中Cl-濃度增大,平衡Co2++4Cl-?CoCl42-右移,CoCl42-濃度增大,提高其在有機胺試劑中的濃度
。
(3)步驟ⅳ的操作是
分液
分液
。
(4)步驟ⅵ用(NH42CO3作沉淀劑,在一定條件下得到堿式碳酸鈷[Co2(OH)2CO3].已知堿式碳酸鈷在339℃以上開始分解,實驗測得在一段時間內加入等量(NH42CO3所得沉淀質量隨反應溫度的變化如圖3所示,分析曲線下降的原因
溫度過高,碳酸銨分解(或NH4+和CO32-水解程度增大),碳酸銨濃度降低,沉淀質量減少
溫度過高,碳酸銨分解(或NH4+和CO32-水解程度增大),碳酸銨濃度降低,沉淀質量減少

(5)步驟中ⅷ中Co3O4和Li2CO3混合后,鼓入空氣,經高溫燒結得到LiCoO2.該反應的化學方程式是
4Co3O4+6Li2CO3+O2
高溫
12LiCoO2+6CO2
4Co3O4+6Li2CO3+O2
高溫
12LiCoO2+6CO2
。
(6)多次實驗測定該原鈷礦中鈷元素的質量分數(shù)為1.18%,則原古礦中Co2O3的質量分數(shù)為
1.66
1.66
%.(假設原鈷礦中含鈷元素的物質只有Co2O3)。

【答案】c;NiS+2H+=Ni2++H2S↑;加入NaCl固體,溶液中Cl-濃度增大,平衡Co2++4Cl-?CoCl42-右移,CoCl42-濃度增大,提高其在有機胺試劑中的濃度;分液;溫度過高,碳酸銨分解(或NH4+和CO32-水解程度增大),碳酸銨濃度降低,沉淀質量減少;4Co3O4+6Li2CO3+O2
高溫
12LiCoO2+6CO2;1.66
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:16引用:1難度:0.4
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    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:28引用:2難度:0.9
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    (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
     
    。
    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     
    。
    (4)煅燒A的反應方程式是
     
    。
    (5)ag燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數(shù)應不低于
     
    (用含a、b的表達式表示)。

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
  • 3.查閱資料:CaO、MgO在高溫下與C難反應,但能與SiO2反應.硫鐵礦燒渣是一種工業(yè)廢渣(含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質),該燒渣可用于制取氧化鐵,具體化工生產工藝流程如下:

    (1)焙燒時產生的主要有害氣體是
     

    (2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
     
    ,檢驗Fe3+已經除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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