目前鋰電池的應用日益廣泛，而廢舊鋰電池的回收利用是十分重要的課題。回收利用廢舊鋰電池的流程如圖1所示：
已知：①鋰電池廢料的主要成分是LiCoO2、鋁、炭黑及其他雜質。②“溶液A”中主要金屬離子是Co2+、Li+，還含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+．請回答：
（1）步驟Ⅰ中鋁溶解的離子方程式為 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑或2Al+2OH-+6H2O═2[Al（OH）4]-+3H2↑2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑或2Al+2OH-+6H2O═2[Al（OH）4]-+3H2↑；步驟Ⅲ中LiCoO2固體溶解的化學方程式為 2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O。
（2）關于步驟Ⅱ，下列實驗操作或說法合理的是 BB。
A．灼燒前，灼燒使用的蒸發(fā)皿洗凈后不需要擦干，然后加入固體X進行灼燒
B．灼燒時需要用玻璃棒不斷攪拌
C．灼燒至恒重是指前后兩次稱量所得質量之差不得超過一定的允許誤差，這個允許誤差一定為0.01g
D．在電解熔融的Al2O3制備金屬鋁時，通常需加入冰晶石（NaAlF6）以增強其導電性
（3）步驟Ⅳ中除雜時可加入氨水調節(jié)溶液的pH，實驗表明溶液A中各種金屬離子的沉淀率隨pH的變化如圖2所示，則步驟Ⅳ中可除去的雜質離子是 Fe3+、Al3+Fe3+、Al3+。
（4）步驟Ⅴ可采用酸堿滴定法測定碳酸鋰的純度。滴定原理如下：碳酸鋰能夠與鹽酸反應生成氯化鋰和二氧化碳，在碳酸鋰未完全反應時，溶液保持中性（pH=7）。反應完全后，隨著鹽酸的繼續(xù)滴入，溶液pH下降，以甲基紅-溴甲粉綠為指示劑，用鹽酸標準液滴定試樣，用消耗鹽酸標準滴定溶液的量來計算碳酸鋰的含量。
①配制約0.30mol?L-1鹽酸溶液不需要用到的儀器有 bcbc。（填編號）
a.量筒 b.電子天平 c.漏斗 d.燒杯 e.容量瓶 f.玻璃棒 g.膠頭滴管
②用0.3000mol?L-1鹽酸標準溶液滴定，其中正確操作步驟的順序為 cadbecadbe。
a.加入0.1～0.2mL甲基紅-溴甲粉綠作指示劑；
b.煮沸去除CO2，再冷卻到室溫；
c.將試樣置于250mL錐形瓶中，加入20mL水溶解；
d.用鹽酸標準液滴定至試液由綠色變成酒紅色；
e.繼續(xù)滴定至酒紅色（滴定突躍區(qū)域）即為終點
③碳酸鋰的純度可用下式計算：ω=0.03694×c×（V1-V0）m×100%，其中：ω-碳酸鋰試樣的純度；m-碳酸鋰試樣的質量（g）；c-鹽酸標準液的濃度（mol?L-1）；V1-試樣滴定時消耗鹽酸的體積（mL）；V0-滴定空白溶液（指不加試樣進行滴定）時標準鹽酸消耗的體積（mL），0.03694與1.00mL標準鹽酸（c=1.000mol?L-1）相當的碳酸鋰的質量（g）滴定空白溶液的目的是 以消除實驗中的試劑、操作等綜合因素造成的滴定誤差以消除實驗中的試劑、操作等綜合因素造成的滴定誤差。上述滴定操作中，缺少“煮沸去除CO2，再冷卻到室溫”這個步驟，測定結果將 偏小偏小。（填“偏大”、“偏小”、“無影響”）
0
.
03694
×
c
×
（
V
1
-
V
0
）
m
【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用．
【答案】2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑或2Al+2OH-+6H2O═2[Al（OH）4]-+3H2↑；2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O；B；Fe3+、Al3+；bc；cadbe；以消除實驗中的試劑、操作等綜合因素造成的滴定誤差；偏小
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：14引用：1難度：0.4
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1．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（Fe主要以Fe2O3存在）轉變成重要的化工原料FeSO4（反應條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原，應選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液 B．KCl溶液 C．KSCN 溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3調溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質被除盡，通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉化為FeCO3，FeCO3在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應式是
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%，將a kg質量分數為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其它雜質浸出消耗的硫酸以及調pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計，按上述流程，第Ⅲ步應加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：495引用：3難度：0.3 -
2．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3存在）轉變成重要的化工原料FeSO4（反應條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考慮其他反應，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原，應選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液B．K3[Fe（CN）6]溶液C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3調溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5．2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉化為FeCO3，FeCO3在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料，已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1 648kJ?mol-1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ?mol-1
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應生成Fe2O3的熱化學方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應為4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正極反應式是。
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將akg質量分數為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質浸出消耗的硫酸以及調pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程，第Ⅲ步應加入FeCO3kg.（不需計算，寫出表達式即可）發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：28引用：2難度：0.5 -
3．四氧化三錳用于電子工業(yè)生產軟磁鐵氧體，用作電子計算機中存儲信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料（含有少量CaO、MgO、Ca（OH）2等物質）制備Mn3O4的工藝流程如圖：
已知：①氧化時鼓入空氣使溶液的電位迅速上升；
②四氧化三錳中錳的化合價與四氧化三鐵中鐵的化合價類似。
回答下列問題：
（1）為提高“溶解”效率，可采取的措施有。
（2）濾渣的主要成分是。
（3）氧化時，生成Mn3O4的離子方程式為產生氨氣以回收利用。
（4）向母液可加入。
A.CaO
B.稀氫氧化鈉溶液
C.氫氧化鈣固體
D.（NH4）2CO3
（5）通過對上述“氧化”工藝進行數據收集及資料分析可知溶液電位與pH等關系如圖所示
氧化時N2H4?H2O的作用是。
（6）四氧化三錳的其他制法：
①熱還原法：
在甲烷氣體存在下，將Mn2O3還原成Mn3O4的化學方程式為。
②電解法：
利用電解原理，制備四氧化三錳裝置如圖所示。（電極材料均為惰性電極，＜代表電子流向）
電源正極為（填“a”或“b”），陽極的電極反應式為。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：14引用：1難度：0.6
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