【題目】為分離廢磷酸亞鐵鋰電池的正極材料(主要含LiFePO4和鋁箔)中的金屬,將正極材料粉碎后進行如下流程所示的轉化:

已知LiFePO4不溶于水和堿,能溶于強酸。

(1)“堿溶”時的離子方程式為___。

2)向濾液Ⅰ中通入過量CO2會析出Al(OH)3沉淀,寫出該反應的離子方程式:____。

3)“酸浸”時溶液中Fe2+發(fā)生反應的離子方程式為_____。

4)檢驗“沉鐵”后所得溶液中是否存在Fe3+的方法是____。

5)以Fe(OH)3為原料可以制取FeSO4晶體,還需的試劑有____。

6)“沉鋰”時,檢驗Li+是否沉淀完全的方法是____。

【答案】2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2 AlO2-+2H2O+CO2Al(OH)3↓+HCO3- 2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O 取少量沉鐵后所得上層溶液,向其中滴加KSCN溶液,若溶液變紅色,則存在Fe3+,若溶液不變紅,則不存在Fe3+ 硫酸、鐵粉 靜置,向上層清液中繼續(xù)滴加Na2CO3溶液,若無沉淀生成,則Li+沉淀完全

【解析】

廢磷酸亞鐵鋰電池的正極材料(主要含LiFePO4和鋁箔),加入NaOH溶液,鋁箔與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和水,所以濾液Ⅰ為NaAlO2,LiFePO4不溶于水和堿,所以濾渣Ⅰ為LiFePO4,LiFePO4能溶于強酸,加入H2SO4H2O2,其中的Fe2+被氧化為Fe3+,加入NaOH溶液,生成Fe(OH)3沉淀,再加入Na2CO3溶液,Li+轉化為Li2CO3沉淀,據(jù)此答題。

1)“堿溶”時,正極材料粉末中的鋁箔與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和水,化學方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2,故答案為:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2。

2)濾液Ⅰ為NaAlO2溶液,通入過量CO2會生成Al(OH)3沉淀,反應的化學方程式為:AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-,故答案為:AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-。

3)“酸浸”時溶液中的Fe2+在酸性條件下被H2O2氧化為Fe3+,反應的離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,故答案為:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。

4)檢驗“沉鐵”后所得溶液中是否存在Fe3+的方法是取少量沉鐵后所得上層溶液,向其中滴加KSCN溶液,若溶液變紅色,則存在Fe3+,若溶液不變紅,則不存在Fe3+,故答案為:取少量沉鐵后所得上層溶液,向其中滴加KSCN溶液,若溶液變紅色,則存在Fe3+,若溶液不變紅,則不存在Fe3+

5)先將Fe(OH)3H2SO4反應生成硫酸鐵,硫酸鐵與鐵粉反應生成硫酸亞鐵,故答案為:硫酸、鐵粉。

6)“沉鋰”時,檢驗Li+是否沉淀完全的方法是靜置,向上層清液中繼續(xù)滴加Na2CO3溶液,若無沉淀生成,則Li+沉淀完全,故答案為:靜置,向上層清液中繼續(xù)滴加Na2CO3溶液,若無沉淀生成,則Li+沉淀完全。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】用25%的稀H2SO4溶液與鐵塊反應制取氫氣,下列措施能加快反應速率的是

A. 適當降低溫度

B. 將鐵塊改為鐵粉

C. 將所用硫酸改為98.3%濃硫酸

D. 滴加少量氫氧化鈉溶液

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】室溫下,將0.05 mol Na2CO3固體溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物質,有關結論正確的是(  )

加入物質

結論

A

50 mL 1 mol·L1H2SO4

反應結束后,c(Na)=c(SO)

B

0.05 mol CaO

溶液中增大

C

50 mL H2O

由水電離出的c(Hc(OH)不變

D

0.1 mol NaHSO4固體

反應完全后,溶液pH減小,c(Na)不變

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】納米CdSe(硒化鎘)可用作光學材料。在一定條件下,由Na2SO3和Se(硒,與S為同族元素)反應生成Na2SeSO3(硒代硫酸鈉);再由CdCl2形成的配合物與Na2SeSO3反應制得CdSe納米顆粒。流程圖如下:

注:①CdCl2能與配位劑L形成配合物[Cd(L)n]Cl2

[Cd(L)n]Cl2=[Cd(L)n]2++2Cl-;[Cd(L)n]2+Cd2++nL

②納米顆粒通常指平均粒徑為1~100nm的粒子

請回答:

(1)下圖加熱回流裝置中,儀器a的名稱是______,進水口為_____(填1或2)

(2)研究表明,CdSe的生成分兩步:①SeSO32-在堿性條件下生成HSe-;②HSe-與Cd2+反應生成CdSe。完成第①步反應的離子方程式 SeSO32-_________=HSe-__________。寫出第②步反應的離子方程式_________________________________________。

(3)CdSe納米顆粒的大小影響其發(fā)光性質。某研究小組在一定配位劑濃度下,探究了避光加熱步驟中反應時間和溫度對納米顆粒平均粒徑的影響,如圖2所示;同時探究了某溫度下配位劑濃度對納米顆粒平均粒徑的影響,如圖3所示。

下列說法正確的是__________。

A.改變反應溫度和反應時間,可以得到不同發(fā)光性質的CdSe納米顆粒

B.在圖2所示的兩種溫度下,只有60℃反應條件下可得到2.7 nm的CdSe納米顆粒

C.在其它條件不變時,若要得到較大的CdSe納米顆粒,可采用降低溫度的方法

D.若要在60℃得到3.0 nm的CdSe納米顆粒,可嘗試降低配位劑濃度的方法

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】有關物質的轉化關系如圖所示。C為常見的調味品,D是常見的無色液體。E、F、HJ均為氣體,其中HJ為單質,且兩者在一定條件下可生成E

1)物質的性質決定物質的用途。物質I的溶液可用作家用消毒劑、漂白液,是因為物質I具有__性。

2)寫出反應①的化學方程式:_____

3)寫出反應③的化學方程式,并用單線橋表示電子轉移的方向和數(shù)目___。

4)寫出反應④的離子方程式:____。

5)寫出反應⑤的化學方程式:____。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】[(CN)2]的化學性質與鹵素(X2)很相似,化學上稱之為擬鹵素,其氧化性介于Br2I2之間,下列有關反應方程式不正確的是

A. (CN)2NaOH溶液反應:(CN)2+2OH=CN+CNO+H2O

B. MnO2HCN反應:MnO2+4HCN()Mn(CN)2+(CN)2↑+2H2O

C. KCN溶液中加入碘水:I2+2KCN=2KI+(CN)2

D. NaBrKCN混合溶液中通入少量Cl2:Cl2+2CN=2Cl+(CN)2

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】含鐵化合物在生活生產(chǎn)中應用廣泛。如高鐵酸鹽(FeO42—)被科學家們公認為綠色消毒劑,在強堿性溶液中比較穩(wěn)定;聚合硫酸鐵則是一種高效絮凝劑。

(1)KClO飽和溶液與Fe(NO3)3飽和溶液反應可制備K2FeO4,兩種溶液的混合方式為_______________,反應的離子方程為__________________________________________。

(2)高鐵酸鹽有極強的氧化性,能迅速有效地去除淤泥中的臭味物質,自身被還原成新生態(tài)的Fe(OH)3。已知Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38。若要使溶液中Fe3+沉淀完全(使其濃度小于10-5 mol·L-1),需調節(jié)溶液的pH>________。

(3)聚合硫酸鐵[Fex(OH)y(SO4)z]的組成可通過下列實驗測定:

①稱取一定質量的聚合硫酸鐵配成100.00 mL溶液A;

②準確量取20.00 mL溶液A,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥至恒重,得到白色固體11.65 g;

③準確量取20.00 mL溶液A,加入足量銅粉,充分反應后過濾、洗滌,將濾液和洗液合并配成250.00 mL溶液B;

④準確量取25.00 mL溶液B,用0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液8.00 mL。

通過計算確定該聚合硫酸鐵的化學式(寫出計算過程) ______________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列各組元素中,都屬于短周期主族元素的是

A.Na、ArB.Si、BrC.HSD.Al、Fe

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】AB、C、D、E五種短周期元素, 它們的原子序數(shù)由AE依次增大,已知AB原子有相同的電子層數(shù), AL層電子數(shù)是K層電子數(shù)的兩倍, C在空氣中燃燒時呈現(xiàn)黃色火焰, C的單質在高溫下與B的單質充分反應, 可以得到與E單質顏色相同的淡黃色固態(tài)化合物。D為原子核內有12個中子的二價金屬,當2 .4D與鹽酸反應時,在標準狀況下放出氣體2.24L。

試根據(jù)以上敘述回答:

1)寫出元素名稱:A_____E____,寫出D的原子符號____(標出質子數(shù)和質量數(shù))

2)畫出C的原子結構示意圖 _________。

3)寫出AB2C2B2反應的化學方程式___________。

4)比較BE的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性(用化學式回答):________ 。

5)判斷C元素和D元素的金屬性強弱,簡要地說明你的一個判斷依據(jù):________________。

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