鈷(Co)及其化合物在工業上有廣泛應用。為從某工業廢料中回收鈷,某學生設計流程如下(廢料中含有Al、Li、Co...
問題詳情:
鈷(Co)及其化合物在工業上有廣泛應用。為從某工業廢料中回收鈷,某學生設計流程如下(廢料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物質)。
已知:①物質溶解*:LiF難溶於水,Li2CO3微溶於水;
②部分金屬離子形成*氧化物沉澱的pH見下表:
Fe3+ | Co2+ | Co3+ | Al3+ | |
pH(開始沉澱) | 1.9 | 7.15 | -0.23 | 3.4 |
pH(完全沉澱) | 3.2 | 9.15 | 1.09 | 4.7 |
請回答:
(1)步驟Ⅰ中得到含鋁溶液的反應的離子方程式是____________________________。
(2)寫出步驟Ⅱ中Co2O3與鹽*反應的離子方程式_______________________________。
(3)步驟Ⅲ中Na2CO3溶液的作用是調節溶液的pH,應使溶液的pH不超過____________。廢渣中的成分有______________________。
(4)NaF與溶液中的Li+形成LiF沉澱,此反應對步驟Ⅳ所起的作用是______________。
(5)在空氣中加熱CoC2O4固體,經測定,210~290℃的過程中只產生CO2和一種二元化合物,該化合物中鈷元素的質量分數為73.44%。此過程發生反應的化學方程式是______________。
(6)某鋰離子電池的總反應為C+LiCoO2 LixC+Li1-xCoO2,LixC中Li的化合價為______價,該鋰離子電池充電時陽極的電極反應式為___ 。
【回答】
(15分)(1)2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2-+ 3H2↑ (2分)
(2)Co2O3 + 6H+ + 2Cl- = 2Co2+ + Cl2↑ + 3H2O (2分)
(3)7.15 (2分) LiF Fe(OH)3 (2分)
(4)降低溶液中Li+濃度,避免步驟Ⅳ中產生Li2CO3沉澱。(2分)
(5)3CoC2O4 + 2O2 Co3O4 + 6CO2 (2分)
(6)0(1分) LiCoO2 - xe- = Li1-xCoO2 + xLi+ (2分)
知識點:電離平衡單元測試
題型:綜合題
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