一種以廢舊鎳氫電池[含Ni(OH)2、NiOOH、Co、Co(OH)2等]為原料,制取Ni/C納米復合材料同時獲得鈷氧化物的工藝流程圖如圖:
已知:ⅰ.Ni在水溶液中通常只以Ni2+的形式存在。
ⅱ.常溫下有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氫氧化物 | Co(OH)3 | Co(OH)2 | Ni(OH)2 |
開始沉淀的pH | / | 7.1 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 1.1 | 9.1 | 9.2 |
O
-
2
O
-
2
(1)浸出過程中能加快反應速率的措施有
適當提高硫酸的濃度或將預處理的電極材料進行粉碎
適當提高硫酸的濃度或將預處理的電極材料進行粉碎
(至少寫出兩種)。(2)浸出過程中H2O2與NiOOH反應的離子方程式是
H2O2+2NiOOH+4H+=2Ni2++4H2O
H2O2+2NiOOH+4H+=2Ni2++4H2O
。研究表明H2O2用量為5mL/g時,H2SO4濃度與鎳、鈷浸出率關系如圖所示:

鎳、鈷浸出過程中H2SO4最佳濃度為
4
4
mol/L。(3)濾液1中加入(NH4)2S2O8的目的是
將濾液1中的將Co2+氧化為Co3+
將濾液1中的將Co2+氧化為Co3+
;用氨水調節pH至5~7的目的是 使Co(OH)3完全沉淀,將Co2+和Ni2+分離開
使Co(OH)3完全沉淀,將Co2+和Ni2+分離開
。(4)濾液2中加入C4H8N2O2的作用有:沉淀Ni2+、
將Ni2+生成Ni(C4H7N2O2)2配合物
將Ni2+生成Ni(C4H7N2O2)2配合物
、Ni(C4H7N2O2)2在隔絕空氣中加熱反應生成Ni/C納米材料
Ni(C4H7N2O2)2在隔絕空氣中加熱反應生成Ni/C納米材料
。(5)取濾渣1的煅燒產物2.41g溶于100mL鹽酸(此時溶液中Co以Co2+形式存在),用火焰原子吸收光譜法測得該溶液中Co2+濃度為0.3mol/L,則CoxOy化學式是
Co3O4
Co3O4
。【考點】物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用.
【答案】適當提高硫酸的濃度或將預處理的電極材料進行粉碎;H2O2+2NiOOH+4H+=2Ni2++4H2O;4;將濾液1中的將Co2+氧化為Co3+;使Co(OH)3完全沉淀,將Co2+和Ni2+分離開;將Ni2+生成Ni(C4H7N2O2)2配合物;Ni(C4H7N2O2)2在隔絕空氣中加熱反應生成Ni/C納米材料;Co3O4
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:12引用:1難度:0.6
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