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【题目】某废旧电池材料的主要成分为钴酸锂(LiCoO2),还含有一定量的铁、铝、铜等元素的化合物,其回收工艺如图所示,最终可得到Co2O3和锂盐。

已知:CoC2O4·2H2O微溶于水,它的溶解度随温度升高而逐渐增大,且能与过量的C2O42-离子生成Co(C2O4)n2(n-1)-而溶解。

(1)“还原酸浸”过程中钴酸锂反应的离子方程式________________________________________;温度通常控制在40℃以下的原因是_______________________________________________。

(2)“除铝铁”过程的两种试剂的作用分别是____________________,______________________。

(3)“除铜”所用试剂X为H2S,试写出该反应的离子方程式______________________________。

(4)“沉钴”过程中,(NH4)2C2O4的加入量(图a)、沉淀反应的温度(图b)与钴的沉淀率关系如图所示:

①随n(C2O42-):N(Co2+)比值的增加,钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小的原因________________________________________________________________________。

②沉淀反应时间为10 min,温度在50℃以上时,随温度升高而钴的沉淀率下降的可能原因是_________________________________________________________。

【答案】2LiCoO2 + H2O2 + 6H+ = 2Li+ + 2Co2+ + O2↑+ 4H2O 防止H2O2受热分解 将Fe2+氧化为Fe3+ 调节pH,促进水解除去Fe3+和Al3+ Cu2+ + H2S = CuS↓+2H+ 过量的C2O42-与Co2+反应生成Co(C2O4)n2(n-1)-而溶解 它的溶解度随温度升高而逐渐增大

【解析】

(1)“还原酸浸”过程中+3价Co被H2O2还原为Co2+;H2O2在高温条件下易分解;

(2) NaClO把Fe2+氧化为Fe3+,Na2CO3可以调节pH,促进Fe3+、Al3+水解生成氢氧化物沉淀;

(3)Cu2+与H2S反应生成CuS沉淀。

(4)①CoC2O4·2H2O能与过量的C2O42-离子生成Co(C2O4)n2(n-1)-而溶解;②CoC2O4·2H2O微溶于水,溶解度随温度升高而逐渐增大。

(1)“还原酸浸”过程中+3价Co被H2O2还原为Co2+,反应的离子方程式是2LiCoO2 + H2O2 + 6H+ = 2Li+ + 2Co2+ + O2↑+ 4H2O;H2O2在高温条件下易分解,温度通常控制在40℃以下可以防止H2O2受热分解;

(2) NaClO把Fe2+氧化为Fe3+,Na2CO3可以调节pH,促进Fe3+、Al3+水解生成氢氧化物沉淀;

(3)Cu2+与H2S反应生成CuS沉淀,反应的离子方程式是Cu2+ + H2S = CuS↓+2H+。

(4)①CoC2O4·2H2O能与过量的C2O42-离子生成Co(C2O4)n2(n-1)-而溶解,所以随n(C2O42-):N(Co2+)比值的增加,钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小;

②CoC2O4·2H2O微溶于水,溶解度随温度升高而逐渐增大,所以温度在50℃以上时,随温度升高而钴的沉淀率下降。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是(  )


①

②

③

④

浓度c/mol/L

0.1

0.1

0.1

0.1

溶液

氨水

CH3COONa溶液

醋酸

盐酸

A.在20 mL ①溶液中逐滴加入③溶液,溶液导电能力变化如下图

B.②、③两溶液等体积混合,离子浓度:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)

C.①、④两溶液等体积混合,离子浓度:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)

D.用④滴定①,滴定曲线如下图,可用酚酞作指示剂

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。

Ⅰ.配制0.50 mol/L NaOH溶液

(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体________g。

(2)配制过程中需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需要有_________、___________。

Ⅱ.测定中和热的实验装置如下图所示。

(3)大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是________,从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器________。

(4)使用补全仪器后的装置进行实验,取50mL 0.25mol/L H2SO4溶液与50mL0.55 mol/L NaOH溶液在小烧杯中进行中和反应,实验数据如下表。

①请填写下表中的空白:

实验次数

起始温度t1/℃

终止温度
t2/℃

温度差平均值
(t2-t1)/℃

H2SO4

NaOH

平均值

1

26.2

26.0

26.1

29.5

_____℃

2

27.0

27.4

27.2

33.3

3

25.9

25.9

25.9

29.2

4

26.4

26.2

26.3

29.8

②通过计算可得中和热△H=___________(精确到小数点后一位)

③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是____。(填字母)

A.实验装置保温、隔热效果差

B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数

C.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中

D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

(5)实验中若用60mL0.25mol·L-1H2SO4溶液跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_____________(填“相等”、“不相等”),所求中和热___________(填“相等”、“不相等”);若用50mL0.50mol·L-1醋酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得反应前后温度的变化值会_________(填“偏大”、“偏小”、“不受影响”)。

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】在t℃时,某NaOH稀溶液中,c(H+)=10-amol/L,c(OH-)=10-bmol/L,已知a+b=13,则在该温度下,将100 mL 0.10 mol/L的稀硫酸与100 mL 0.40 mol/L的NaOH溶液混合后,溶液的pH为(已知:忽略混合时体积的变化;lg2=0.30;lg3=0.48)

A. 11.52 B. 11.70

C. 11.82 D. 12.00

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】已烯雌酚是一种激素类药物,结构如图,下列有关叙述中不正确的是( )

A.可与NaOH和发生反应

B.可以用有机溶剂萃取

C.1mol该有机物可以与发生反应

D.该有机物分子中,可能有18个碳原子共平面

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列各表述与示意图一致的是

A. 图①表示25℃时,用0.1 mol·L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随加入酸体积的变化

B. 图②中曲线表示反应2SO2(g) + O2(g)2SO3(g);ΔH < 0 正、逆反应的平衡常数K随温度的变化

C. 图③表示10 mL 0.01 mol·L-1KMnO4酸性溶液与过量的0.1 mol·L-1H2C2O4溶液混合时,n(Mn2+) 随时间的变化

D. 图④中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2(g) + H2(g)CH3CH3(g);ΔH< 0使用和未使用催化剂时,反应过程中的能量变化

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】聚酯增塑剂广泛应用于耐油电缆、煤气管、防水卷材、电气胶带、耐油耐汽油的特殊制品等。聚酯增塑剂G及某医药中间体H的一种合成路线部分反应条件略去如下:

已知:

+R2OH

中的官能团名称是________。

的名称系统名称为________,H的分子式为________。

写出下列反应的反应类型:反应是________,反应是________。

的结构简式为________。

写出反应的化学方程式:________。

存在多种同分异构体,写出核磁共振氢谱只有两组吸收峰的同分异构体的结构简式:________。

利用以上合成路线的信息,某同学合成了,其路线如下:

I(C7H8)J(C7H6O2)COOCCH2CH3

则I、K的结构简式分别为________、________。

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】氰化钠是一种剧毒物质,工业上常用硫代硫酸钠溶液处理废水中的氰化钠。硫代硫酸钠的工业制备原理为2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。某化学兴趣小组拟用该原理在实验室制备硫代硫酸钠,并检测氰化钠废水处理后的排放情况。

I、实验室通过如图所用的装置制备Na2S2O3

(1)仪器A的名称___,使用前注意的事项___。

(2)b装置的作用是___。

(3)装置a中发生反应的化学方程式____。

(4)反应开始后,c中先有淡黄色浑浊产生,此浑浊物为___(填化学式);反应后剩余的SO2全部被d中的氢氧化钠溶液吸收,若恰好生成酸式盐,反应后的溶液呈___(“酸”或“碱”)性,原因是___。

II、已知:废水中氰化钠的最高排放标准为0.50mg/L。

(1)向氰化钠溶液中通入少量CO2能发生反应:NaCN+CO2+H2O=HCN+NaHCO3,浓度相同①NaCN、②Na2CO3、③NaHCO3三种溶液pH值由大到小的顺序(用序号表示):___。

(2)工业上常用碱性氯化法处理含氰废水,其原理如下:第一步,NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaCl;第二步,NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。某工厂含氰废水中NaCN的含量为1.47mg/L,处理10m3这样的废水,理论上需要5mol/LNaClO溶液___L处理后才可以进行排放。

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】关于下列四种金属堆积模型的说法正确的是(  )

A.图1和图4为非密置层堆积,图2和图3为密置层堆积

B.图1~图4分别是简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方堆积、体心立方堆积

C.图1~图4每个晶胞所含有原子数分别为1、2、2、4

D.图1~图4堆积方式的空间利用率分别为52%、68%、74%、74%

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