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四氧化三鈷(Co3O4)為典型半導(dǎo)體,具有成本低、來源廣、穩(wěn)定性好和催化活性高等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于超級(jí)電容器、鋰離子電池、催化劑、氣體傳感器、壓敏陶瓷、磁性材料和顏料等領(lǐng)域。從工業(yè)鈷渣(含Co2O3、Fe2O3等)中提取Co3O4的工藝流程如圖所示。
菁優(yōu)網(wǎng)
回答下列問題:
(1)在“溶解還原”時(shí),需要將鈷渣粉碎的目的是
增大接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率
增大接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率
。已知Co3O4與Fe3O4相似,則其中鈷的化合價(jià)為
+2、+3
+2、+3
價(jià)。
(2)請(qǐng)寫出“溶解還原”過程中Co2O3轉(zhuǎn)化為Co2+的離子方程式:
C
O
2
O
3
+
S
O
2
-
3
+
4
H
+
=
2
C
o
2
+
+
S
O
2
-
4
+
2
H
2
O
C
O
2
O
3
+
S
O
2
-
3
+
4
H
+
=
2
C
o
2
+
+
S
O
2
-
4
+
2
H
2
O

(3)已知:“沉鈷”時(shí)用到(NH42C2O4溶液。(NH42C2O4溶液中,
NH
+
4
、C2
O
2
-
4
、HC2
O
-
4
三種離子濃度由大到小的順序?yàn)?
c
N
H
+
4
c
C
2
O
2
-
4
c
H
C
2
O
-
4
c
N
H
+
4
c
C
2
O
2
-
4
c
H
C
2
O
-
4

(4)10g鈷渣經(jīng)上述過程后得到agCoC2O4固體,然后在坩堝中加熱“煅燒”至恒重后的剩余固體的質(zhì)量為bg。
①寫出CoC2O4固體在空氣中“煅燒”反應(yīng)的化學(xué)方程式:
3
C
o
C
2
O
4
+
2
O
2
煅燒
C
o
3
O
4
+
6
C
O
2
3
C
o
C
2
O
4
+
2
O
2
煅燒
C
o
3
O
4
+
6
C
O
2
。
②若從鈷渣到CoC2O4(其中有95%的鈷元素來源于鈷渣)過程中,鈷元素的利用率為80%,且a-b=6,則agCoC2O4固體的物質(zhì)的量為
0.09
0.09
mol,鈷渣中鈷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
63.1%(或0.631)
63.1%(或0.631)
(保留三位有效數(shù)字)。

【答案】增大接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率;+2、+3;
C
O
2
O
3
+
S
O
2
-
3
+
4
H
+
=
2
C
o
2
+
+
S
O
2
-
4
+
2
H
2
O
c
N
H
+
4
c
C
2
O
2
-
4
c
H
C
2
O
-
4
;
3
C
o
C
2
O
4
+
2
O
2
煅燒
C
o
3
O
4
+
6
C
O
2
;0.09;63.1%(或0.631)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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:2024/11/5 8:0:2組卷:5引用:3難度:0.5
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  • 1.實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)對(duì)一粗鹽樣品進(jìn)行初步提純.所用實(shí)驗(yàn)儀器或用品如下:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)指出下列標(biāo)號(hào)儀器的名稱
    B.
     
    ,C
     
    ,D
     
    ,F(xiàn)
     
    ,G
     
    ,H
     

    (2)提純的步驟是:溶解、過濾、
     

    (3)“過濾”操作的要點(diǎn)可概括為“一貼、二低、三靠”,其中“二低”的含義是
     

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:6引用:3難度:0.5
  • 2.碘酸鉀作為食鹽-碘添加劑,而碘化鉀則是化工生產(chǎn)中一種重要原料.還原法生產(chǎn)碘化鉀是由碘與氫氧化鉀反應(yīng)生成碘酸鉀后,用甲酸還原而得,其主要流程如圖
    請(qǐng)回答下列問題:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)判斷“合成”過程中,碘是否已完全反應(yīng)的方法是
     

    (2)實(shí)驗(yàn)室中,過濾操作要求“一貼二低三靠”,其中“三靠”是指盛有被過濾液體的燒杯注液口緊靠玻璃棒、
     
    、
     

    操作a 包括“蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶”是依據(jù)KI具有何種性質(zhì):
     

    (3)寫出“合成”過程中,HCOOH參與的離子反應(yīng)方程式:
     

    (4)測(cè)定產(chǎn)品中KI含量的方法是:
    a.稱取3.340g樣品、溶解,在250mL容量瓶中定容;
    b.量取25.00mL溶液于錐形瓶中,加入足量KIO3,用少量稀硫酸酸化所,使KIO3與KI反應(yīng)完全;
    c.以淀粉為指示劑,用0.2400mol/L的Na2S2O3溶液滴定,消耗溶液體積平均值為10.00mL.
    已知:IO3-+I-+H+→I2+H2O(未配平),I2+2S2O32-→2I-+S4O62-
    ①測(cè)定過程所需儀器在使用前必須檢查是否漏液的有
     

    ②該樣品中KI的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
     
    .(保留3位有效數(shù)字)
    (5)有學(xué)生選用家庭廚房中的有關(guān)調(diào)料(如黃酒、白醋、醬油、味精等),用簡(jiǎn)便方法來檢測(cè)是否是加碘食鹽.通過實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)廠商只要在食鹽包裝的封口處夾一條碘化鉀淀粉試紙,并在袋上注明使用方法就能鑒別真?zhèn)危F(xiàn)請(qǐng)你寫出檢測(cè)使用說明書.

    發(fā)布:2024/11/4 8:0:2組卷:56引用:1難度:0.1
  • 3.LiCoO2(鈷酸鋰)是鋰離子電池的正極材料。以某海水為原料制備鈷酸鋰的一種流程如圖。菁優(yōu)網(wǎng)
    已知如下信息:
    ①該海水中含濃度較大的LiCl,含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。
    ②碳酸鋰的溶解度與溫度關(guān)系如圖所示。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ③常溫下,幾種難溶物質(zhì)的溶度積數(shù)據(jù)如表:
    物質(zhì) Li2CO3 MgCO3 CaCO3 MnCO3 Mg(OH)2
    Ksp 2.5×10-2 6.8×10-6 2.8×10-9 2.3×10-11 6.0×10-10
    請(qǐng)回答下列問題:
    (1)LiCoO2中鈷的化合價(jià)為
     
    ,濾渣1主要成分有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3
     
    (填化學(xué)式)。
    (2)調(diào)pH=5的目的是
     
    。
    (3)“沉鋰”包括過濾、洗滌等,宜用
     
    (填“熱水”或“冷水”)洗滌Li2CO3。加入純堿的量與鋰回收率的關(guān)系如表所示。
    序號(hào) n(Na2CO3)/n(LiCl) 沉淀質(zhì)量/g 碳酸鋰含量/% 鋰回收率/%
    0.9:1 10.09 92.36 77.67
    1.0:1 10.97 90.19 82.46
    1.1:1 11.45 89.37 85.27
    1.2:1 12.14 84.82 85.45
    從生產(chǎn)成本考慮,宜選擇
     
    (填序號(hào))方案投料。
    (4)“合成”中采用高溫條件,放出一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。寫出“合成”發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
     

    (5)若以甲烷燃料電池(稀H2SO4作電解質(zhì)溶液)為電源給鋰離子電池充電,則甲烷燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式為
     

    發(fā)布:2024/11/5 8:0:2組卷:7引用:1難度:0.6
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