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题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:66 题号:19445389
以废旧锂离子电池的正极材料[活性物质为、附着物为炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等]为原料,制备纳米钴粉和

(1)预处理。将正极材料研磨成粉末后进行高温煅烧,高温煅烧的目的是___________
(2)浸出,将煅烧后的粉末(含和少量难溶杂质)与硫酸混合,得到悬浊液,加入如图所示的烧瓶中。控制温度为75℃,边搅拌边通过分液漏斗滴加双氧水,充分反应后,滤去少量固体残渣。得到和硫酸的混合溶液。浸出实验中当观察到圆底烧瓶中不再产生气泡时,可以判断反应结束,不再滴加双氧水。则该实验中双氧水是:___________(填“氧化剂”或“还原剂”或“既是氧化剂又是还原剂”)。

(3)制钴粉。向浸出后的溶液中加入调节pH,接着加入可以制取单质钴粉,同时有生成。已知不同pH时Co(Ⅱ)的物种分布图如图所示。可以和柠檬酸根离子()生成配合物

①写出时制钴粉的离子方程式:___________
后所制钴粉中由于含有而导致纯度降低。若向的溶液中加入柠檬酸钠()可以提高钴粉的纯度,其离子方程式为:___________
(4)由浸取后滤液先制备,然后将加热至___________(填温度范围),当固体质量不再改变时制得。已知:在空气中加热时的固体残留率(×100%)与随温度的变化如图所示。

(5)用下列实验可以测定的组成:
实验1:准确称取一定质量的样品,加入盐酸,加热至固体完全溶解(溶液中的金属离子只存在),冷却后转移到容量瓶中并定容至
实验2:移取实验1容量瓶中溶液,加入指示剂,用溶液滴定至终点(滴定反应为),平行滴定3次,平均消耗EDTA溶液
实验3:移取实验1容量瓶中溶液,通过火焰原子吸收光谱法测定其中浓度为
通过计算可得样品的化学式为___________

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【推荐1】硫代硫酸钠是一种常见化学试剂,临床医学上用于氰化物、砷、铋、碘、汞、铅等中毒治疗。实验室用SO2通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中来制备Na2S2O3·5H2O。回答下列问题:
I.提纯Na2S。
已知Na2S常温下微溶于酒精,加热时溶解度迅速增大,杂质不溶于酒精。在如图装置的圆底烧瓶中放入工业级Na2S,并加入一定量的酒精和少量水。待烧瓶中固体不再减少时,停止加热,将烧瓶取下,立即趁热过滤,再冷却结晶,抽滤。将所得固体洗涤、干燥,得到Na2S晶体。

(1)图中冷凝管的作用是____,趁热过滤的目的是____
II.用如图装置合成硫代硫酸钠。

(2)装置中单向阀的作用是___,三颈瓶中生成Na2S2O3的化学方程式为___,充分反应后将三颈瓶中溶液进行一系列操作得到Na2S2O3·5H2O晶体。
III.测定产品纯度。
准确称取wg产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1mol/L碘的标准溶液滴定。反应原理为I2+2=+2I-
(3)①滴定终点的现象是____
②滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为____mL,样品纯度为___

(4)硫代硫酸钠晶体中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂实验,检测产品中是否存在Na2SO4杂质,简要说明实验操作、现象和结论。___。(可供选择的试剂有:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液)
2021-05-14更新 | 214次组卷
解答题-实验探究题 | 较难 (0.4)
【推荐2】某学习小组在实验室模拟工业制备硫氰化钾(KSCN)。实验装置如图:

已知:①CS2不溶于水,比水重;NH3不溶于CS2;②三颈烧瓶内盛放有CS2、水和催化剂。
实验步骤如下:
(1)图D装置中装KOH溶液的仪器名称_____
(2)制备NH4SCN溶液:CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS(该反应比较缓慢)
①实验前,经检验装置的气密性良好。三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导气管口,目的是____
②实验开始时打开K1,加热装置A、D,使A中产生的气体缓缓通入D中,至CS2消失。则:装置A中反应的化学方程式是____;装置C的作用是____
(3)制备KSCN溶液:熄灭A处的酒精灯,关闭K1,移开水浴,将装置D继续加热至105℃,当NH4HS完全分解后(NH4HS=H2S↑+3NH3↑),打开K2,再缓缓滴加入适量的KOH溶液,发生反应:NH4SCN+KOH=KSCN+NH3↑+H2O。
甲同学认为:实验中滴加入相同浓度的K2CO3溶液比KOH溶液更好,理由是____
(4)制备硫氰化钾晶体:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩、冷却结晶、____,干燥,得到硫氰化钾晶体。
(5)测定晶体中KSCN的含量:称取10.0g样品配成1000mL溶液量取20.00mL于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴Fe(NO3)3溶液做指示剂,用0.1000mol/LAgNO3标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液20.00mL。滴定时发生的反应:SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色)。则判断达到终点时的方法是____
2022-12-03更新 | 113次组卷
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【推荐3】氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备高铁酸钾的工艺流程。

已知高铁酸钾(K2FeO4) 为暗紫色固体,可溶于水,干燥的高铁酸钾在常温下可以在空气中长期稳定存在,198℃以上分解为氧化铁,但含水的高铁酸酸钾或高铁酸钾溶液热稳定性明显下降,80 ℃以上时迅速分解为Fe(OH)3。请回答下列问题:
(1)FeCl3做净水剂的原理(用离子方程式表示)_______
(2)净水时高铁酸钾能逐渐与水反应生成絮状的Fe(OH)3沉淀,请补充并配平该反应方程式:______________K2FeO4+_______ H2O =_______Fe(OH)3↓+_______ KOH+_______
(3)下图是1mol/LK2FeO4溶液在不同pH环境中浓度随时间变化的曲线图:

①K2FeO4固体如何保存:_______
②K2FeO4溶液如何配制:_______
(4)化学上,人们常用“标准电极电势”衡量物质氧化性和还原性的强弱,“标准 电极电势”正值数值越大,氧化性越强,负值数值越负,还原性越强。
氧化剂/还原产物标准电极电势(酸性,298K, 1mol/L)氧化剂/还原产物标准电极电势(碱性,298K,1mol/L)
/Fe3+2.20V /Fe(OH)30.72V
/Mn2+1.51V /MnO20.60V
HClO/Cl-1.63VClO-/Cl-0.89V

①请对三个强氧化剂在不同环境下的氧化性强弱排序;______________
②写出高铁酸钾在弱酸性环境下将Mn2+氧化生成MnO2并生成Fe(OH)3胶体的离子方程式_______
(5)可用滴定分析法测定粗K2FeO4的纯度,有关离子方程式为
++2H2O=+Fe(OH)3↓+OH-
②2+2H+=+H2O
+6Fe2++14H+ =2Cr3++6Fe3++7H2O
现称取1.980g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中,加入稍过量的KCrO2,充分反应后过滤,滤液定容于250mL容量瓶中。每次取25.00mL加入稀硫酸酸化,用0.1000mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18.93mL。则上述样品中高铁酸钾的质量分数为_______
2022-05-26更新 | 143次组卷
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