鈷在材料、化工等領域應用廣泛。可用廢舊鋰電池預處理得到的活性物質LiCoO2(不溶于水)為原料回收金屬鈷或制備草酸鈷(CoC2O4)。已知:在溶液中Co2+可與NH3?H2O、C2O42-形成配離子[Co(NH3)6]2+、
[Co(C2O4)3]4-。
(1)用30%過氧化氫、1mol?L-1硫酸混合溶液對活性物質進行浸出,浸出時LiCoO2生成Co2+,則反應的離子方程式為 2LiCoO2+H2O2+6H+=2Li++2Co2++4H2O+O2↑2LiCoO2+H2O2+6H+=2Li++2Co2++4H2O+O2↑。
(2)用鋅棒作陽極、石墨作陰極電解浸出液,將Co2+還原為Co單質以回收金屬鈷。若其他條件相同,測得pH約為4時Co2+的殘留率最低,其可能原因是 在一定pH的水溶液中生成Zn(OH)2沉淀覆蓋在鋅電極表面,阻礙電解反應的進一步進行在一定pH的水溶液中生成Zn(OH)2沉淀覆蓋在鋅電極表面,阻礙電解反應的進一步進行。
(3)向浸出液中加入草酸銨[(NH4)2C2O4]溶液可制得CoC2O4。其他條件相同時,溶液pH、c(C2O2-4)c(Co2+)對鈷沉淀率的影響如圖1、圖2所示
①“沉鈷”時采取的最適宜的pHc(C2O2-4)c(Co2+)分別為 1.51.5、1.101.10。
②pH>2.5時,鈷沉淀率變化的可能原因是 Co2+與C2O42-形成配離子[Co(C2O4)3]4-Co2+與C2O42-形成配離子[Co(C2O4)3]4-。
(4)Co與CO、H2在一定條件下可制得HCo(CO)4。HCo(CO)4與R-CH=CH2可反應生成高碳醛,反應歷程如圖3所示,則由R-CH=CH2生成高碳醛總的化學反應方程式可表示為 R-CH=CH2+CO+H2=RCH2CH2CHOR-CH=CH2+CO+H2=RCH2CH2CHO。
c
(
C
2
O
2
-
4
)
c
(
C
o
2
+
)
c
(
C
2
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2
-
4
)
c
(
C
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2
+
)
【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用.
【答案】2LiCoO2+H2O2+6H+=2Li++2Co2++4H2O+O2↑;在一定pH的水溶液中生成Zn(OH)2沉淀覆蓋在鋅電極表面,阻礙電解反應的進一步進行;1.5;1.10;Co2+與C2O42-形成配離子[Co(C2O4)3]4-;R-CH=CH2+CO+H2=RCH2CH2CHO
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:9引用:1難度:0.6
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2.工業(yè)上利用鋅焙砂(主要成分為ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生產高純ZnO的流程示意圖如圖。
(1)用足量(NH4)2SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
①“浸出”前,鋅焙砂預先粉碎的目的是
②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉化為[Zn(NH3)4]2+,該反應的離子方程式為
(2)“浸出”時As2O3轉化為?!俺椤辈襟E①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質是
(4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運用平衡移動原理解釋原因:
(5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉化為ZnCO3的離子方程式為
(6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
已知:?。腆w失重質量分數(shù)=×100%。樣品起始質量-剩余固體質量樣品起始質量
ⅱ.比表面積指單位質量固體所具有的總面積;比表面積越大,產品ZnO的活性越高。
①280℃時煅燒ZnCO3,300min后固體失重質量分數(shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產品ZnO的最佳條件是
a.恒溫280℃,60~120min
b.恒溫300℃,240~300min
c.恒溫350℃,240~300min
d.恒溫550℃,60~120min
(7)該流程中可循環(huán)利用的物質有發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:79引用:5難度:0.5 -
3.利用如下流程可從廢光盤的金屬層中回收其中的銀(金屬層中其他金屬含量過低,對實驗影響可忽略):
已知:NaClO溶液在加熱時易分解產生NaCl和NaClO3;“溶解”工序發(fā)生的反應為可逆反應。下列說法錯誤的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4
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