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(2013?广安模拟)四川有着丰富的水钴矿,水钴矿中除SiO2外,还有9.24% CoO、2.78% Fe2O3、0.96% MgO、0.084% CaO.从中提取钴的主要工艺流程如下:(1)在一定浓度的H2SO4溶液中,钴的浸出率随时间、温度的变化如下图1所示.考虑生产成本和效率,最佳的浸出时间和温度______A.5h  120℃B.12h  120℃C.18h  90℃D.12h  90℃(2)工艺流程中“磨矿”的目的是______(至少回答两条);流程中过滤操作所用到的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗和______.(3)“沉淀”中含杂质离子主要有C2O42-、SO42-、F-、NH4+和______;“操作X”包括______和______.(4)“除钙、镁”的反应原理为:MgSO4+2NaF=MgF2↓+Na2SO4;CaSO4+2NaF=CaF2↓+Na2SO4.已知KSP(CaF2)=1.11×10-10,KSP(MgF2)=7.40×10-11,加入过量NaF溶液反应完全后过滤,则滤液中c(Ca2+)c(Mg2+)______.(5)某锂离子电池正极是LiCoO2,含Li+导电固体为电解质.充电时,Li+还原为Li,并以原子形式嵌入电池负极材料碳-6(C6)中(如图2所示).电池反应为LiCoO2+C6 充电 .放电 CoO2+LiC6,写出该电池放电时的正极反应式______.

匿名用户 | 2017-05-23 07:20

全部答案

(共1个回答)
  • 水钴矿磨矿将矿石粉碎,增大接触面积,加快反应速率,加入稀硫酸,矿渣为SiO2,滤液中含有:CoSO4、Fe2(SO43、MgSO4、CaSO4,加入碳酸钠,除去Fe2(SO43,加入氟化钠,除去钙镁,过滤得主要含CoSO4的溶液,加入草酸铵,通过沉淀、过滤、洗涤、干燥得到四水合草酸钴.
    (1)根据图知,时间越长浸出率越高,温度越高,浸出率越高,但浸出12小时后,浸出率变化不大,90℃和120℃浸出率变化不大,且时间过长、温度过高导致成本较大,所以最佳的浸出时间为12小时,最佳的浸出温度为90℃,
    故答案为:D;  
    (2)增大反应物接触面积,可以加快化学反应速率,所以矿石粉碎,增大接触面积,加快反应速率,提高矿石的溶出(浸出)率;过滤操用到的仪器有铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒等;其中属于玻璃仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒,
    故答案为:矿石粉碎,增大接触面积,加快反应速率;提高矿石的溶出(浸出)率;玻璃棒;
    (3)该沉淀中吸附易溶于水的离子,根据流程图知,溶液中还含有钠离子,所以沉淀上含有钠离子,得到的沉淀要进行洗涤和干燥才能得到较纯净、干燥的物质,
    故答案为:Na+;洗涤;干燥;
    (4)KSP(CaF2)=1.11×10-10,KSP(MgF2)=7.40×10-11,则滤液中
    c(Ca2+)
    c(Mg2+)
    =
    KSP(CaF2)
    KSP(MgF2)
    =
    1.11×10−10
    7.40×10−11
    =1.5,
    故答案为:1.5;
    (5)放电时,该电池是原电池,正极上得电子发生还原反应,电极反应式为:CoO2+Li++e-=LiCoO2
    故答案为:CoO2+Li++e-=LiCoO2
    匿名用户 | 2017-05-23 07:20

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