試卷征集
          加入會(huì)員
          操作視頻

          氫氧化鈷[Co(OH)2]是鋰電池正極材料鈷酸鋰(LiCoO2)的前驅(qū)體.以CoSO4溶液、NaOH溶液、氨水和水合肼為原料可制得微米級(jí)Co(OH)2
          已知:①Co2+、Co3+易與NH3形成絡(luò)合物,[Co(NH36]2+的還原性強(qiáng)于Co(OH)2和Co2+
          ②水合肼N2H4?H2O為無(wú)色油狀液體,具有強(qiáng)還原性,氧化產(chǎn)物為N2
          ③沉淀的生成速率越快,顆粒越小,呈凝乳狀或膠體,不易過(guò)濾.
          (1)60℃時(shí)在攪拌下向CoSO4溶液中加入氨水,調(diào)節(jié)pH至6后,再加入NaOH溶液,調(diào)節(jié)pH至9.5左右,一段時(shí)間后,過(guò)濾、洗滌,真空烘干得微米級(jí)Co(OH)2
          ①制備時(shí),在加入NaOH溶液前必須先加氨水的原因是
          Co2+與NH3形成絡(luò)合物[Co(NH36]2+,使溶液在Co2+的濃度減小,可以降低Co2+與OH-反應(yīng)生成Co(OH)2沉淀的速率
          Co2+與NH3形成絡(luò)合物[Co(NH36]2+,使溶液在Co2+的濃度減小,可以降低Co2+與OH-反應(yīng)生成Co(OH)2沉淀的速率

          ②洗滌時(shí),使用熱水除去產(chǎn)品表面雜質(zhì).檢驗(yàn)產(chǎn)品是否洗凈的實(shí)驗(yàn)操作是
          取最后一次洗滌的濾液,加入BaCl2溶液,如無(wú)白色沉淀生成,則產(chǎn)品已經(jīng)洗滌干凈,否則,未洗滌干凈
          取最后一次洗滌的濾液,加入BaCl2溶液,如無(wú)白色沉淀生成,則產(chǎn)品已經(jīng)洗滌干凈,否則,未洗滌干凈

          (2)經(jīng)儀器分析,測(cè)得按題(1)步驟制得的Co(OH)2晶體結(jié)構(gòu)中含有Co(Ⅲ),進(jìn)一步用碘量法測(cè)得Co(Ⅱ)的氧化程度為8%.因此制備時(shí)必須加入一定量的還原劑.
          ①將500mL 1mol/L的CoSO4溶液與氨水配成pH為6的溶液,加入三頸燒瓶中(裝置見(jiàn)如圖),滴液漏斗a裝有NaOH溶液、b中裝有水合肼.60℃時(shí)依次將兩種溶液加入三頸燒瓶,充分反應(yīng)后,過(guò)濾.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先打開(kāi)滴液漏斗
          b
          b
          (填“a”或“b”).
          ②為確保制得的Co(OH)2產(chǎn)品中不含Co(Ⅲ),制備時(shí)至少需加入水合肼的質(zhì)量為
          0.5
          0.5
          g.
          (3)以廢舊鋰電池正極材料(含LiCoO2,以及少量Al、Fe等)為原料制備微米級(jí)氫氧化鈷.已知:酸性條件下的氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)镃o3+>H2O2>Cl2>Fe3+;LiOH可溶于水:如表所示是部分金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH.
          金屬離子 Co2+ Fe2+ Fe3+ Al3+
          開(kāi)始沉淀的pH 7.6 7.6 2.7 4.0
          沉淀完全的pH 9.2 9.6 3.7 5.2
          請(qǐng)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)方案:取一定量廢舊鋰電池正極材料,粉碎后與Na2SO3溶液配成懸濁液,在攪拌下
          向其中加入1mol/LH2SO4至固體完全溶解,再加入30%H2O2溶液直至溶液顏色不再加深,然后向溶液中加入5mol/L氨水,調(diào)節(jié)pH=6,過(guò)濾,向?yàn)V液中加入5mol/LNaOH溶液
          向其中加入1mol/LH2SO4至固體完全溶解,再加入30%H2O2溶液直至溶液顏色不再加深,然后向溶液中加入5mol/L氨水,調(diào)節(jié)pH=6,過(guò)濾,向?yàn)V液中加入5mol/LNaOH溶液
          ,調(diào)節(jié)pH至9.5,過(guò)濾、洗滌,真空烘干得到微米級(jí)Co(OH)2.實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑:1mol/LH2SO4溶液、2mol/LHCl溶液、5mol/LNaOH溶液、5mol/L氨水、30%H2O2溶液.

          【答案】Co2+與NH3形成絡(luò)合物[Co(NH36]2+,使溶液在Co2+的濃度減小,可以降低Co2+與OH-反應(yīng)生成Co(OH)2沉淀的速率;取最后一次洗滌的濾液,加入BaCl2溶液,如無(wú)白色沉淀生成,則產(chǎn)品已經(jīng)洗滌干凈,否則,未洗滌干凈;b;0.5;向其中加入1mol/LH2SO4至固體完全溶解,再加入30%H2O2溶液直至溶液顏色不再加深,然后向溶液中加入5mol/L氨水,調(diào)節(jié)pH=6,過(guò)濾,向?yàn)V液中加入5mol/LNaOH溶液
          【解答】
          【點(diǎn)評(píng)】
          聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
          發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:44引用:3難度:0.4
          相似題
          • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

            (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
            氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開(kāi)始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
            完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
             
            ,檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
             
            ;當(dāng)pH=5時(shí),溶液中c(Al3+)=
             
            mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
             

            (5)a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
             
            (用含a、b的表達(dá)式表示).

            發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
          • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

            (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
            氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開(kāi)始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
            完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
             
            ,檢驗(yàn)
            Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
             

            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
             

            (5)煅燒A的反應(yīng)方程式是
             

            (6)a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
             
            (用含a、b的表達(dá)式表示).

            發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
          • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

            (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
            氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開(kāi)始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
            完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
             
            ,常溫下,當(dāng)pH=5時(shí),溶液中c(Al3+)=
             
            mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
             

            發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
          APP開(kāi)發(fā)者:深圳市菁優(yōu)智慧教育股份有限公司| 應(yīng)用名稱(chēng):菁優(yōu)網(wǎng) | 應(yīng)用版本:5.0.7 |隱私協(xié)議|第三方SDK|用戶(hù)服務(wù)條款
          本網(wǎng)部分資源來(lái)源于會(huì)員上傳,除本網(wǎng)組織的資源外,版權(quán)歸原作者所有,如有侵犯版權(quán),請(qǐng)立刻和本網(wǎng)聯(lián)系并提供證據(jù),本網(wǎng)將在三個(gè)工作日內(nèi)改正