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過度金屬催化的反應(yīng)已成為重要的合成工具,貴金屬成本高,會對環(huán)境造成不利影響,因此研究成本低廉的含錳、鐵、鈷、鎳、銅等催化劑成為熱點。以下是以含鈷廢渣(主要成分CoO、Co2O3,還含有Al2O3、ZnO等雜質(zhì))為原料制備CoCO3的一種工藝流程:
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已知:Ksp=(CoCO3)=1.4×10-13,Ksp[Co(OH)2]=2.0×10-15
回答下列問題:
(1)“酸浸”時通入SO2的目的是
將Co3+轉(zhuǎn)化為Co2+
將Co3+轉(zhuǎn)化為Co2+

(2)“除鋁”步驟中,鋁離子發(fā)生的離子反應(yīng)方程式
Al3++3
HCO
-
3
=Al(OH)3↓+3CO2
Al3++3
HCO
-
3
=Al(OH)3↓+3CO2

(3)“萃取”過程可表示為ZnSO4(水層)+2HX(有機(jī)層)?ZnX2(有機(jī)層)+H2SO4(水層),從有機(jī)層獲取ZnSO4,下列試劑最好選擇
A
A

A.稀硫酸
B.NaOH溶液
C.HX
D.水
(4)“沉鈷”的離子方程式是
Co2++2
HCO
-
3
=CoCO3↓+H2O+CO2
Co2++2
HCO
-
3
=CoCO3↓+H2O+CO2
.“沉鈷”步驟選擇NaHCO3,而不選擇Na2CO3是為了避免有Co(OH)2的生成,向溶液加入Na2CO3溶液,當(dāng)溶液的pH達(dá)到7.4時,就會同時有Co(OH)2生成,計算當(dāng)溶液的pH為7.4時,此時溶液中的
CO
2
-
3
濃度=
7×10-12.2mol/L
7×10-12.2mol/L
mol/L.
(5)CoCO3與純堿反應(yīng)可以制備重要的電極材料鈷酸鋰(LiCoO2).一種充電電池的裝置如圖所示,充放電過程中,存在LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化,放電過程中Li+從A電極向B電極遷移,寫出該電池放電時的正極反應(yīng):
Li1-xCoO2+xe-+xLi+═LiCoO2
Li1-xCoO2+xe-+xLi+═LiCoO2
,若用該電池進(jìn)行電解食鹽水,當(dāng)通過隔膜的離子數(shù)目為0.2NA時,電解池陰極收集到的氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為
2.24
2.24
L.
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【答案】將Co3+轉(zhuǎn)化為Co2+;Al3++3
HCO
-
3
=Al(OH)3↓+3CO2↑;A;Co2++2
HCO
-
3
=CoCO3↓+H2O+CO2↑;7×10-12.2mol/L;Li1-xCoO2+xe-+xLi+═LiCoO2;2.24
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:8引用:3難度:0.5
相似題
  • 1.自然界中銅礦石的主要成分是FeCuS2,還含有少量SiO2。以該銅礦石為原料制備膽礬和鐵氧化物的工藝流程如圖所示:
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    已知:①Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,lg0.28≈-0.6;
     當(dāng)溶液中的金屬離子濃度c(Mn+)≤1.0×10-5mol?L-1時,視為該離子沉淀完全。
    回答下列問題:
    (1)銅礦石粉化的目的是
     

    (2)濾渣Ⅰ的成分是
     
    (填化學(xué)式);膽礬的化學(xué)式為
     
    。
    (3)試劑A選用H2O2溶液,觀察到氧化過程中氣泡逐漸增多且消耗的H2O2溶液總是比理論用量要多,其原因可能是
     
    。
    (4)方案二中,粉化后煅燒過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    (5)加入的試劑B若為氧化銅,氧化銅參與反應(yīng)的離子方程式為
     
    。
    (6)假設(shè)氧化后的溶液中c(Cu2+)=0.22mol?L-1,調(diào)節(jié)pH值的范圍為
     

    發(fā)布:2024/11/12 8:0:1組卷:39引用:2難度:0.3
  • 2.高鐵鋁土礦主要成分為Al2O3、Fe2O3、Fe3O4等,一種通過高鐵鋁土礦制備金屬鐵和A12O3的工藝流程如圖所示。下列說法錯誤的是( ?。?br />菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/11/11 18:30:2組卷:17引用:4難度:0.7
  • 3.為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用,甲同學(xué)設(shè)計的實驗方案如下:
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    請回答:
    (1)膽礬的化學(xué)式為
     
    。
    (2)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式
     
    ,反應(yīng)②生成沉淀的離子方程式
     
    。
    (3)為了檢測濾液D中含有的金屬離子,可設(shè)計實驗方案為(試劑自選):
     

    (4)在濾渣B中滴加稀硫酸時,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率比一般的鐵粉反應(yīng)要快,其原因是
     
    。
    (5)若考慮綠色化學(xué)工藝,在濾渣E中加入稀硫酸和試劑Y制膽礬晶體,試劑Y為具有強(qiáng)氧化性的無色液體,則反應(yīng)④的總化學(xué)方程式為
     
    ;若不考慮綠色化學(xué)工藝,試劑Y可選1mol?L-1的硝酸,欲使3mol Cu全部溶解且溶液中含銅元素的溶質(zhì)僅為CuSO4,則需該硝酸的體積為
     
    L。

    發(fā)布:2024/11/12 8:0:1組卷:4引用:1難度:0.4
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