【題目】鈷酸鋰廢極片中鈷回收的某種工藝流程如下圖所示,其中廢極片的主要成分為鈷酸鋰(LiCoO2)和金屬鋁,最終可得到Co2O3及鋰鹽。
(1) “還原酸浸”過程中,大部分LiCoO2可轉化為CoSO4,請將該反應的化學方程式補充完整:2LiCoO2+3H2SO4+□ □CoSO4+□ +□ + □ 。__________
(2) “還原酸浸”過程中,Co、Al浸出率(進入溶液中的某元素質量占固體中該元素總質量的百分數)受硫酸濃度及溫度(t)的影響分別如圖1和圖2所示。工藝流程中所選擇的硫酸濃度為2 mol.L-1,溫度為80 oC,推測其原因是________。
A. Co的浸出率較高 B. Co和Al浸出的速率較快
C. Al的浸出率較高 D. 雙氧水較易分解
(3)加入(NH4)2C2O4后得CoC2O4沉淀。寫出CoC2O4沉淀在空氣中高溫煅燒得到Co2O3的反應的化學方程式:________。
(4)若初始投入鈷酸鋰廢極片的質量為1 kg,煅燒后獲得Co2O3的質量為83 g,已知Co的浸出率為90%,則鈷酸鋰廢極片中鈷元素的質量分數約為________(小數點后保留兩位)。
(5)已知“沉鋰”過程中,濾液a中的c(Li+)約為10-1 mol·L-1,部分鋰鹽的溶解度數據如下表所示。
溫度 | Li2SO4 | Li2CO3 |
0 oC | 36.1 g | 1.33 g |
100 oC | 24.0 g | 0.72 g |
結合數據分析,沉鋰過程所用的試劑b是________(寫化學式),相應的操作方法:向濾液a中加入略過量的試劑b,攪拌,________,洗滌干燥。
【答案】 2LiCoO2 + 3H2SO4 + H2O2 2CoSO4 + Li2SO4 + O2↑+ 4H2O A B 4CoC2O4 + 3O2 2Co2O3 + 8CO2 6.56 % Na2CO3 加熱濃縮,趁熱過濾
【解析】(1). “還原酸浸”過程中,大部分LiCoO2可轉化為CoSO4,Co元素的化合價從+3價降低到+2價,則H2O2中O元素的化合價從-1價升高到0價,根據得失電子守恒和原子守恒,該反應的化學方程式為:2LiCoO2 + 3H2SO4 + H2O2= 2CoSO4 + Li2SO4 + O2↑+ 4H2O,故答案為:2LiCoO2 + 3H2SO4 + H2O2= 2CoSO4 + Li2SO4 + O2↑+ 4H2O;
(2). 由圖1可知,當硫酸濃度為2 mol.L-1時,Co的浸出率較高,由圖2可知,當溫度為80℃,Co和Al浸出的速率較快,故答案選:AB;
(3). CoC2O4沉淀在空氣中高溫煅燒,CoC2O4被氧氣氧化得到Co2O3,反應的化學方程式為:4CoC2O4 + 3O2= 2Co2O3 + 8CO2,故答案為:4CoC2O4 + 3O2= 2Co2O3 + 8CO2;
(4). 煅燒后獲得Co2O3的質量為83 g,則Co原子的質量為:83× =59g,Co的浸出率為90%,則1 kg鈷酸鋰廢極片中鈷元素的質量分數約為×100%=6.56 %,故答案為:6.56 %;
(5). 由表中數據可知,在相同溫度下,Li2CO3的溶解度更小,且溫度越高,Li2CO3的溶解度越小,則沉鋰過程所用的試劑b是Na2CO3,相應的操作方法:向濾液a中加入略過量的Na2CO3,攪拌,加熱濃縮,趁熱過濾,洗滌干燥,故答案為:Na2CO3;加熱濃縮,趁熱過濾。
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【題目】小明體檢的血液化驗單中,葡萄糖為5.9mmol/L.表示該體檢指標的物理量是( )
A.溶解度(s)
B.物質的量濃度(c)
C.質量分數(w)
D.摩爾質量(M)
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【題目】乙烯雌酚是人工合成的激素藥物,能改善體內激素的平衡狀態(tài),其結構如圖。下列有關敘述正確的是( )
A. 該有機物的分子式為C18H22O2
B. 該物質含有的官能團有醇羥基、碳碳雙鍵
C. 該物質對稱性好,所以沒有順反異構
D. 該有機物分子中,最多可能有18個碳原子共面
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【題目】下列表示資源開發(fā)、回收、利用原理的反應方程式不正確的是( )
A. 海水提溴時用SO2吸收Br2蒸氣:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
B. 將煤氣化為可燃性氣體:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
C. 用過量NaOH溶液吸收煙氣中的SO2:SO2+NaOH=NaHSO3
D. 可以用鋁和氧化鐵制備鐵單質:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
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【題目】如圖為相互串聯的甲、乙兩電解池,其中碳棒上有黃綠色氣體產生。
(1)甲池若為用電解原理精煉銅的裝置,則:A是________極,電極反應為__________________,當一極有1mol純銅析出時,另一極溶解的銅___________1mol(填“大于”、“小于”、“等于”)。
(2)乙池中若滴入少量酚酞試液,電解一段時間后Fe電極附近呈________色,電極反應式為_________。
(3)若甲池中電解質溶液為CuSO4溶液,電解過程中陰極增重12.8g,則乙池中陽極放出的氣體在標準狀況下的體積為_______L,若此時乙池剩余液體為400 mL,則電解后溶液的pH為________。
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【題目】NH4N3(疊氮化銨)易發(fā)生爆炸反應: NH4N32N2↑+2H2↑,NA為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是
A. 1.8gNH4+中含有的質子數為1NA
B. N2既是氧化產物,又是還原產物
C. 爆炸反應中,當轉移4NA個電子時,產生89.6L (標準狀態(tài))混合氣體
D. 6g的NH4N3晶體中含有的陰離子個數為0.3NA
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【題目】已知甲烷燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為55.625 kJ·g-1。下列熱化學方程式中不正確的是( )
A.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH =-890 kJ/mol
B.CH4(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445 kJ/mol
C.CO2(g)+H2O(l)CH4(g)+O2(g) ΔH=+445 kJ/mol
D.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-55.625 kJ/mol
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【題目】反應Fe(s) +CO2 (g)FeO(s)+CO(g),700℃時平衡常數為1.47,900℃時平衡常數為2.15。下列說法正確的是( )
A. 升高溫度該反應的正反應速率增大,逆反應速率減小
B. 該反應的化學平衡常數表達式為K=
C. 絕熱容器中進行該反應,溫度不再變化,則達到化學平衡狀態(tài)
D. 該反應的正反應是放熱反應
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