【題目】廢舊鋰離子電池正極材料的主要成分為碳棒和,另含少量、雜質(zhì)。某廠按如圖流程對廢舊鋰離子電池的正極進行回收再生;卮鹩嘘P(guān)問題:
已知:①草酸電離常數(shù):,;草酸的酸式鹽以及草酸鋰均可溶。
②常溫時,有關(guān)物質(zhì)Ksp如下表(單位略):
(1)通入空氣,800℃焙燒目的是___________________________。
(2)已知中、、化合價相同,則它們的化合價為_________。
(3)加入草酸加熱時,、、元素部分轉(zhuǎn)化為、、沉淀,而另一部分以草酸的酸式鹽形式進入溶液。寫出與草酸反應(yīng)生成沉淀的化學(xué)方程式_________。
(4)焙燒后黑色粉的平均粒度(顆粒直徑表示)與的浸出率關(guān)系如圖所示,原因是___________。
(5)濾液1加調(diào)pH為4~5目的是_____________________。
(6)濾液2調(diào)時,溶液中___________。
【答案】除去正極材料中的碳 +3 粒度越大,表面積(比表面積)越小,反應(yīng)物接觸面積就越小,反應(yīng)速率越慢,且反應(yīng)不充分 使和轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀除去
【解析】
廢舊鋰離子電池正極材料的主要成分為碳棒和,另含少量、雜質(zhì),經(jīng)800℃焙燒,將碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳;加入草酸加熱時,、、元素部分轉(zhuǎn)化為、、沉淀,而另一部分以草酸的酸式鹽形式進入溶液;加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH除去三價鐵,三價鋁,再加碳酸鈉沉淀Li+;最終焙燒,得可再生電池粉。
(1)經(jīng)分析,通入空氣,800℃焙燒目的是將正極材料中的碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳而除去,故答案為:除去正極材料中的碳;
(2) 中、、化合價相同,設(shè)為a,Li的化合價為+1,O為-2價,根據(jù)正負(fù)化合價的代數(shù)和為零,得 ,a=3,故答案為:+3;
(3) 與草酸反應(yīng)生成、,同時Co的化合價從+3變?yōu)?/span>+2,C的化合價要升高,從+3變?yōu)?/span>+4,生成CO2,故答案為:;
(4)由圖分析以及接觸面積與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系,可知,粒度越大,表面積(比表面積)越小,反應(yīng)物接觸面積就越小,反應(yīng)速率越慢,且反應(yīng)不充分,故答案為:粒度越大,表面積(比表面積)越小,反應(yīng)物接觸面積就越小,反應(yīng)速率越慢,且反應(yīng)不充分;
(5). 通過氫氧化鐵的電離方程式和溶度積可算出Fe3+離子濃度為10-5mol/L時,OH-的濃度為2×10-11
(6) 溶液中,故答案為:。
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【題目】下列說法不能夠用勒夏特勒原理來解釋的是
A. 實驗室用排飽和食鹽水的方法收集氯氣
B. 溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO,當(dāng)加入硝酸銀溶液后(AgBr是淡黃色沉淀),溶液顏色變淺
C. SO2催化氧化制SO3的過程中使用過量的氧氣,以提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率
D. 恒溫、恒壓條件下,在2NO2N2O4平衡體系中充入He后,體系顏色變淺
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【題目】用下圖所示裝置除去含CN-、Cl-廢水中的CN-時,控制溶液PH為9~10,陽極產(chǎn)生的ClO-將CN-氧化為兩種無污染的氣體,下列說法不正確的是
A. 用石墨作陽極,鐵作陰極
B. 陽極的電極反應(yīng)式為:Cl- + 2OH--2e-= ClO- + H2O
C. 陰極的電極反應(yīng)式為:2H2O + 2e- = H2↑ + 2OH-
D. 除去CN-的反應(yīng):2CN-+ 5ClO- + 2H+ = N2↑ + 2CO2↑ + 5Cl-+ H2O
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【題目】通過海水晾曬可得粗鹽,粗鹽除NaCl外,還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì).以下是制備精鹽的實驗方案,各步操作流程如下:
(1)第②步操作的目的是除去粗鹽中的______(填化學(xué)式)。
(2)第⑤步“過濾”操作中得到沉淀的成分有:泥沙、BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3、___(填化學(xué)式)。
(3)在第③步操作中,選擇的除雜試劑不能用KOH代替NaOH,理由是________。
(4)寫出第⑥步反應(yīng)的離子方程式_______________,______________。
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【題目】如圖是某元素的價類二維圖,其中A為正鹽,X是一種強堿,通常條件下Z是無色液體,E的相對分子質(zhì)量比D大16,各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是
A. A作肥料時不適合與草木灰混合施用
B. 同主族元素的氫化物中B的沸點最低
C. C一般用排水法收集
D. D→E的反應(yīng)可用于檢驗D
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【題目】CO和CO2是碳的兩種氧化物,請計算:
(1)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6LCO的物質(zhì)的量是__________,質(zhì)量是__________。
(2)11gCO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是__________。
(3)相同物質(zhì)的量的CO和CO2所含氧原子個數(shù)之比為__________。
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【題目】鐵和鈷是兩種重要的過渡元素。
(1)鈷位于元素周期表第四周期Ⅷ族,其基態(tài)原子中未成對電子個數(shù)為___________。
(2)基態(tài)Fe3+的核外電子排布式___________
(3)鐵氧體是一種磁性材料,工業(yè)上制備時常采用水解法,制備時常加入尿素(CO(NH2)2)、醋酸鈉等堿性物質(zhì)。尿素分子中所含非金屬元素的電負(fù)性由大到小的順序是___________,分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為___________。醋酸鈉中碳原子的雜化類型___________。
(4)鐵氧體也可使用沉淀法,制備時常加入氨(NH3)、聯(lián)氨(N2H4)等弱堿,已知氨(NH3熔點:-77.8%℃、沸點:-33.5%℃),聯(lián)氨(N2H4熔點:2℃、沸點:113.5°C)解釋其熔沸點高低的主要原因______________________。
(5)Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物,已知Co3+的配位數(shù)為6,為確定鉆的配合物的結(jié)構(gòu),現(xiàn)對兩種配合物進行如下實驗:在第一種配合物溶液中加入硝酸銀溶液產(chǎn)生白色沉淀,則第一種配合物的配體為___________。在第二種配合物溶液中加入硝酸銀溶液產(chǎn)生淡黃色沉淀。則第二種配合物的配體為___________。
(6)奧氏體是碳溶解在r-Fe中形成的一種間隙固溶體,無磁性,其晶胞為面心立方結(jié)構(gòu),如上圖所示,則該物質(zhì)的化學(xué)式為___________。若品體密度為dg·cm-3,則晶胞中最近的兩個碳原子的距離為___________pm(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示,寫出簡化后的計算式即可)。
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【題目】某固體混合物中,可能含有下列離子中的幾種:K+、NH4+、Mg2+、Ba2+、Cl-、SO42-、CO32-,將該混合物溶于水后得澄清溶液,現(xiàn)取三份各100mL該溶液分別進行如下實驗:
(1)在一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成;
(2)在另一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加熱,收集到1.12L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下);
(3)在第三份溶液中加入足量的BaCl2溶液有沉淀生成,經(jīng)稱量其質(zhì)量為6.27g,在該沉淀中 加入足量的鹽酸,沉淀部分溶解,剩余固體質(zhì)量為2.33g。
根據(jù)上述實驗回答下列問題:
①溶液中一定不存在的離子是:_______________________________;
②溶液中一定存在的陰離子有:_______________;其物質(zhì)的量濃度分別為:_____________;
③推斷K+是否存在:(填“是 ”或“否”)________________,其物質(zhì)的量濃度為:___________。
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【題目】已知:① Fe + H2SO4(稀) FeSO4 + H2↑
② CuO + H2 Cu + H2O
③ MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
試回答下列問題:
(1)反應(yīng)①中_________作氧化劑(填化學(xué)式),___________是氧化產(chǎn)物(填化學(xué)式);若有2mol Fe完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________ mol。
(2)用雙線橋法表示反應(yīng)②電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:________
(3)反應(yīng)③中HCl體現(xiàn)了_________________性和_______________性
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