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菁優(yōu)網(wǎng)以廢舊鋰電池正極材料(難溶于水,含LiCoO2及少量Al、Fe等)為原料制備Co3O4,并進(jìn)而制備LiCoO2
(1)浸?。喝∫欢糠鬯楹蟮膹U舊鋰電池正極材料與Na2SO3溶液、H2SO4溶液中的一種配成懸濁液,加入到三頸燒瓶中,70℃下通過滴液漏斗緩慢滴加另一種溶液,充分反應(yīng),過濾。滴液漏斗中的溶液是
H2SO4溶液
H2SO4溶液
。
(2)除雜:向浸取液中先加入足量NaClO3溶液,再加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH,過濾。有關(guān)沉淀數(shù)據(jù)如下表(“完全沉淀”時溶液中金屬離子濃度≤1.0×10-5mol?L-1)。
沉淀 Al(OH)3 Fe(OH)3 Co(OH)2
恰好完全沉淀時pH 5.2 2.8 9.4
若浸取液中c(Co2+)=0.1mol?L-1,則須調(diào)節(jié)溶液pH的范圍是
5.2≤pH<7.4
5.2≤pH<7.4
。(加入NaClO3溶液和NaOH溶液時,溶液體積的變化忽略不計)
(3)通過萃取、反萃取富集提純鈷:P204(用HA表示)難溶于水,是常用的Co2+萃取劑。萃取過程中發(fā)生反應(yīng):Co2++nHA?CoA2?(n-2)HA+2H+。與萃取前的溶液相比較,反萃取得到的水溶液中物質(zhì)的量濃度減小的陽離子有
H+
H+
。
(4)制備Co3O4
①請補(bǔ)充實驗方案:取上述所得CoSO4溶液,
邊攪拌邊加入5 mol/L的NaOH溶液,直至不再產(chǎn)生沉淀為止,過濾,用蒸餾水洗滌至向洗滌液中加入氯化鋇溶液,不產(chǎn)生沉淀為止
邊攪拌邊加入5 mol/L的NaOH溶液,直至不再產(chǎn)生沉淀為止,過濾,用蒸餾水洗滌至向洗滌液中加入氯化鋇溶液,不產(chǎn)生沉淀為止
,得較高純度的Co(OH)2。(可選用的試劑:BaCl2溶液、AgNO3溶液、5mol/LNaOH溶液、蒸餾水)
②Co(OH)2加熱制得Co3O4。Co(OH)2在空氣中受熱時,固體殘留率隨溫度的變化如圖所示,制備Co3O4最適宜的加熱溫度為
500℃
500℃
。(寫出計算過程)
菁優(yōu)網(wǎng)
(5)制備LiCoO2:取一定質(zhì)量Li2CO3和Co3O4混合后,在空氣中高溫加熱可以制備LiCoO2,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:
6Li2CO3+4Co3O4+O2
高溫
12LiCoO2+6CO2
6Li2CO3+4Co3O4+O2
高溫
12LiCoO2+6CO2
。

【答案】H2SO4溶液;5.2≤pH<7.4;H+;邊攪拌邊加入5 mol/L的NaOH溶液,直至不再產(chǎn)生沉淀為止,過濾,用蒸餾水洗滌至向洗滌液中加入氯化鋇溶液,不產(chǎn)生沉淀為止;500℃;6Li2CO3+4Co3O4+O2
高溫
12LiCoO2+6CO2
【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:19引用:3難度:0.4
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.醇與氫鹵酸反應(yīng)是制備鹵代烴的重要方法。實驗室中制備溴乙烷(C2H5Br) 通常采用以下方法:
    ①檢查裝置的氣密性;
    ②在圓底燒瓶中加入10mL 95%乙醇、28mL 78%濃硫酸,然后加入研細(xì)的13g溴化鈉和幾粒碎瓷片;
    ③塞上帶有長導(dǎo)管的塞子,長導(dǎo)管的另一端插入裝有冰水混合物的試管中,加熱反應(yīng)物(如圖所示)
    該反應(yīng)體系可能存在的副反應(yīng)有:醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚;Br-被濃硫酸氧化為Br2等。
    用此裝置也可制備一些其它的鹵代烴,如:1-溴丁烷等。有關(guān)數(shù)據(jù)如表:
    乙醇 溴乙酸 正丁醇 1-溴乙烷
    密度/gcm-3 0.7893 1.4604 0.8098 1.2758
    沸點/℃ 78.5 38.4 117.2 101.6
    (1)該方法制備溴乙烷(C2H5 Br) 的涉及的化學(xué)方程式:
    ①NaBr+H2SO4(濃)
    NaHSO4+HBr
     
    。
    (2)圖中的試管放入冰水混合物的目的是
     
    。
    (3)制備操作中,加入的濃硫酸必需進(jìn)行稀釋,其目的除了要減少HBr的揮發(fā)外,還有
     
    。
    a.減少副產(chǎn)物烯和醚的生成 b.減少Br2的生成 c.減小硫酸溶液的密度 d.水是反應(yīng)的催化劑
    (4)欲除去溴代烷中的少量雜質(zhì)Br2,下列試劑中最適合的是
     
    。(填字母)
    a.H2O b.NaOH溶液 c.CCl4d.Na2SO3溶液
    (5)在制備溴乙烷時,會采用邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物的方法,其原因是
     
    ;但在制備1-溴丁烷時卻不能邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物,其原因是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/16 8:0:2組卷:16引用:2難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.醇與氫鹵酸反應(yīng)是制備鹵代烴的重要方法.實驗室制備溴乙烷的裝置如下圖所示,試管d中裝有少量蒸餾水.已知溴乙烷的沸點為38.4oC,密度為1.43g?ml-1
    可能存在的副反應(yīng)有:加熱反應(yīng)過程中反應(yīng)混合物會呈現(xiàn)黃色甚至紅棕色;醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚等.
    (1)制備溴乙烷的需要用到蒸餾水、乙醇、溴化鈉、濃硫酸,在燒瓶中加入這幾種物質(zhì)的順序是
     

    (2)小火加熱,在燒瓶中發(fā)生的主要反應(yīng)有
    ①NaBr+H2SO4=NaHSO4+HBr
     

    (3)冷水的作用;d試管中的現(xiàn)象
     

    (4)用這種方法制取的溴乙烷中的含少量雜質(zhì)Br2,欲除去溴代烷中的少量雜質(zhì)Br2,下列供選試劑中最適合的是
     

    A.NaI溶液  B.NaOH溶液 C.Na2SO3溶液   D.KCl溶液
    (5)安全瓶b可以防止倒吸,并可以檢查實驗進(jìn)行時試管d是否發(fā)生堵塞.請寫出發(fā)生堵塞時瓶b中的現(xiàn)象
     

    (6)容器e中NaOH溶液的作用是
     

    (7)制備操作中,加入的濃硫酸必需進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂?,其目的?!--BA-->
     

    A.減少副產(chǎn)物烯和醚的生成         B.減少Br2的生成
    C.減少HBr的揮發(fā)D.水是反應(yīng)的催化劑.

    發(fā)布:2024/11/16 8:0:2組卷:7引用:1難度:0.3
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.醇與氫鹵酸反應(yīng)是制備鹵代烴的重要方法.實驗室制備1一溴丁烷的反應(yīng)和實驗裝置如下:
    NaBr+H2SO4
    微熱
    HBr+NaHSO4
    C4H9-OH+HBr
     C4H9-Br+H2O②
    可能存在的副反應(yīng)有:醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚,Br-被濃硫酸氧化為Br2等.
    有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
    熔點/℃沸點/℃密度/g?cm-3
    正丁醇-89.53117.250.81
    1-溴丁烷-112.4101.61.28
    (1)實驗裝置中儀器a的名稱是
     
    ;反應(yīng)加熱時的溫度不宜超過100℃,較好的加熱方法是
     
    .圓底燒瓶中碎瓷片的作用是
     
    ;.裝置中倒扣漏斗的作用是
     
    ;
    (2)制備操作中,加入的濃硫酸必須進(jìn)行適當(dāng)稀釋,其目的是
     
    (填字母序號).
    a.減少副產(chǎn)物烯和醚的生成      b.減少Br2的生成
    c.減少HBr的揮發(fā)              d.水是反應(yīng)的催化劑
    (3)反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)混合物中1-溴丁烷分離出來,應(yīng)采取蒸餾操作得到較純的1-溴丁烷,蒸餾裝置除了用到冷凝管、溫度計、牛角管、錐形瓶,還需要的玻璃儀器是
     
    ;
    (4)將反應(yīng)結(jié)束后得到的混合物經(jīng)過蒸餾操作得到較純的1-溴丁烷的產(chǎn)物中,可能含有的雜質(zhì)主要是
     

    (5)將1-溴丁烷產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物在
     
    (填“上層”、“下層”或“不分層”).
    (6)某實驗小組制取1-溴丁烷時,向圓底燒瓶中加入7.4g正丁醇,13.0g NaBr和足量的濃硫酸,最終制得1一溴丁烷9.6g,則1一溴丁烷的產(chǎn)率是
     
    (保留2位有效數(shù)字).

    發(fā)布:2024/11/16 8:0:2組卷:8引用:0難度:0.9
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