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题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:385 题号:7668225
锂离子电池应用十分广泛,从废旧钻酸锂(LiCoO2)锂离子电池中回收铝、铁、钴、锂等元素成了重要的研究课题。现欲利用图19所示的工艺流程回收废旧电池中的某些金属资源(部分条件未给出)。回答下列问题:
   
已知:①滤液1中阳离子有H+、Co2+、Fe2+、Al3+、Li+等;
②两种物质不同温度下的溶解度如下表所示:
T/℃20406080
S(Li2CO3)/g1.331.171.010.85
S(Li2SO4)/g34.232.831.930.7
(1)钴酸锂( LiCoO2)钴元素的化合价为___________
(2)浸泡时加入Na2SO3的主要目的是______________________;可用盐酸代替H2SO4和Na2SO3的混合液,但缺点是______________________
(3)滤液1中加入NaClO3的主要目的是______________________(用离子方程式表示)。
(4)为了使Fe3+、Al3+沉淀完全(通常认为金属离子浓度小于或等于105mo·L1时已沉淀完全)加入氨水调节pH的最小值是___________。【已知:Ksp[Fe(OH)3]=1.0×1039,Ksp[Al(OH)3]=2.7×1034,1g3=0.52】
(5)滤液3中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,需要用“热水洗涤”的原因是___________
(6)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备,利用如图所示的装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为___________(填化学式)溶液;阳极电极反应式为______________________;电解过程中Li+___________(填“A”或“B”)电极迁移。
   

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已知:i.水溶液中不存在碳酸铜,碳酸铜遇水立即水解为碱式碳酸铜和氢氧化铜。
ii.室温时,的溶度积常数
(1)铜矿中未被氧化的物质有___________
(2)滤液D中铁离子的浓度约为___________
(3)向滤液D中先通氨气的目的是___________。
A.中和溶液中的B.调节溶液值,生成沉淀
C.有利于的生成D.增加的溶解度

(4)固体E主要是,生成的离子方程式是___________
(5)滤液F加热生成,反应的化学方程式是___________
(6)若要制取99.5g,理论上至少需要质量分数为25%的的铜矿粉的质量为___________g。
(7)查阅资料:立方晶胞结构如下图所示,其晶胞参数为apm,以配位键与相结合,其中的配位数为___________晶体密度为___________
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(1)基态铬原子的单电子数为________,铬铁矿中元素第一电离能Al________Si(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)焙烧时Fe(CrO2)2转化为Na2CrO4,同时杂质A12O3、SiO2转化为可溶性钠盐,焙烧时Fe(CrO2)2发生反应的的化学方程式为________
(3)滤渣a中除A1(OH)3外还有________。(填化学式)
(4)已知,,酸化时发生,测得滤液2中pH=5,含铬微粒只有,其中c()=1.0mol/L,则滤液2中c(Al3+)=________mol/L,的转化率为_______。(结果保留3位有效数字)
(5)已知相同温度下Na2Cr2O7的溶解度显著高于K2Cr2O7,可利用两者溶解度的不同实现转化,操作X的具体过程为:加热浓缩、_______、冷却结晶、过滤、洗涤干燥,得到较纯净的K2Cr2O7晶体。
(6)将15kg铬铁矿按上述流程制得K2Cr2O7产品,假设各步损失铬元素总计9.0%,干燥称量得14kg该产品,滴定分析产品中K2Cr2O7的纯度为99.2%,则铬铁矿中铬元素的质量分数为_______
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【推荐3】硫酸锰是一种重要的化工中间体。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及)与氧化锰矿(主要成分为等锰的氧化物)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下:

已知:①“混合焙烧”后烧渣含及少量
②金属离子在水溶液中沉淀的范围如下表所示():
物质
开始沉淀的1.97.67.33.0
完全沉淀的3.29.69.35.2

③离子浓度时,离子沉淀完全。
(1)“混合焙烧”的主要目的是_______
(2)若试剂a为,则氧化步骤发生反应的离子方程式为_______,若省略“氧化”步骤,造成的影响是_______
(3)“中和除杂”时,应控制溶液的范围是_______
(4)“氟化除杂”后,溶液中浓度为。则溶液中_______[已知:]。
(5)“碳化结晶”时发生反应的离子方程式为_______
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