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        1. 【題目】用含鋰廢渣(主要金屬元素的含量:Li 3.50% Ni 6.55% Ca 6.41% Mg 13.24%)制備Li2CO3,并用其制備鋰電池的正極材料LiFePO4。部分工藝流程如下:

          資料:i濾液1、濾液2中部分例子濃度(g·L1

          Li

          Ni2

          Ca2

          Mg2

          濾液1

          22.72

          20.68

          0.36

          60.18

          濾液2

          21.94

          7.7×103

          0.08

          0.78×103

          iiEDTA能和某些二價(jià)金屬離子形成穩(wěn)定的水溶性絡(luò)合物

          iii.某些物質(zhì)的溶解度(S

          T/

          20

          40

          60

          80

          100

          S(Li2CO3)/g

          1.33

          1.17

          1.01

          0.85

          0.72

          S(Li2SO4)/g

          34.7

          32.7

          31.7

          30.9

          I.制備Li2CO3粗品

          1)上述流程中為加快化學(xué)反應(yīng)速率而采取的措施是____。

          2)濾渣2的主要成分有____。

          3)向?yàn)V液2中先加入EDTA,再加入飽和Na2C03溶液,90℃充分反應(yīng)后,分離出固體 Li2CO3粗品的操作是_______。

          4)處理lkg含鋰3.50%的廢渣,鋰的浸出率為a,Li+轉(zhuǎn)化為Li2CO3的轉(zhuǎn)化率為b,則粗品中含Li2CO3的質(zhì)量是________g。(摩爾質(zhì)量:Li2CO3 74 g.mol4)

          II.純化Li2CO3粗品

          5)將Li2CO3轉(zhuǎn)化為LiHCO3后,用隔膜法電解LiHCO31溶液制備高純度的LiOH,再轉(zhuǎn)化得電池級(jí)Li2CO3。電解原理如圖所示,陽極的電極反應(yīng)式是____,該池使用了_________()離子交換膜。

          .制備 LiFePO4

          6)將電池級(jí)Li2CO3C、FePO4高溫下反應(yīng),生成LiFePO4和一種可燃性氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。

          【答案】研磨、70℃加熱 Ni(OH)2、Mg(OH)2Ca(OH)2 趁熱過濾 185ab 4OH--4e-=2H2O+O2

          【解析】

          根據(jù)流程可知,將含鋰廢渣研磨后,在70℃條件下用稀硫酸酸浸其中的金屬,得到含有的Li+Ni2+、Ca2+、Mg2+酸性溶液,其中部分Ca2+與硫酸根離子生成CaSO4沉淀,過濾,濾渣1主要是CaSO4,向?yàn)V液1中加入NaOH調(diào)節(jié)pH=12沉淀Ni2+Ca2+、Mg2+,濾渣2主要為Ni(OH)2、Mg(OH)2還有極少量的Ca(OH)2,濾液2含有Li+,向?yàn)V液2中先加入EDTA,再加入飽和Na2CO3溶液,90℃充分反應(yīng)后,得到沉淀,趁熱過濾得到粗品Li2CO3,將Li2CO3轉(zhuǎn)化為LiHCO3后,用隔膜法電解LiHCO3溶液制備高純度的LiOH,再轉(zhuǎn)化得電池級(jí)Li2CO3.將電池級(jí)Li2CO3CFePO4高溫下反應(yīng):Li2CO3+2C+2FePO4=2LiFePO4+3CO↑,據(jù)此分析作答。

          :(1)流程中為加快化學(xué)反應(yīng)速率而采取的措施有研磨、70℃加熱;故答案為:研磨、70℃加熱;
          2)根據(jù)分析濾液1中加入NaOH調(diào)節(jié)pH=12沉淀Ni2+Ca2+、Mg2+,故濾渣2主要為Ni(OH)2、Mg(OH)2還有極少量的Ca(OH)2;故答案為:Ni(OH)2、Mg(OH)2Ca(OH)2;
          3)根據(jù)表可知Li2CO3的溶解度小在較高的溫度下較小,故90℃充分反應(yīng)后,通過趁熱過濾分離出固體Li2CO3粗品;故答案為:趁熱過濾;
          4lkg含鋰3.50%的廢渣,鋰的浸出率為a,則浸出的nLi+==5amol,Li+轉(zhuǎn)化為Li2CO3的轉(zhuǎn)化率為b,則粗品中含Li2CO3的質(zhì)量是5amol×0.5×b×74g/mol=185ab g;故答案為:185ab;
          5)根據(jù)電解圖,陽極上發(fā)生氧化反應(yīng),氫氧根離子放電,電極反應(yīng)為:4OH--4e-=2H2O+O2;陰極上放電的是氫離子,陰極生成OH-,根據(jù)題意得到LiOH,則LiOH在陰極生成,Li+移向陰極,故離子交換膜為陽離子交換膜;故答案為:4OH--4e-=2H2O+O2;陽;
          6Li2CO3C、FePO4高溫下反應(yīng),生成LiFePO4和一種可燃性氣體,根據(jù)元素分析該氣體為CO,則反應(yīng)為:;故答案為:

          練習(xí)冊(cè)系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】2 mol A與2 mol B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+3B(g) 2C(g)+zD(g);若2 s后,A的轉(zhuǎn)化率為50%,測(cè)得v(D)=0.25 mol·L-1·s-1,下列推斷正確的是(  )

          A.v(C)=v(D)=0.2 mol·L-1·s-1

          B.z=3

          C.B的轉(zhuǎn)化率為75%

          D.反應(yīng)前與2 s后容器的壓強(qiáng)比為4∶3

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實(shí)現(xiàn)的是(  )

          A.MgCO3MgCl2(aq) Mg

          B.Cu2(OH)2CO3CuOCu(OH)2

          C.BrCH2COOHHOCH2COOHH-[OCH2CO]n-OH

          D.NH3NOHNO3

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】一定條件下,在2 L密閉容器中發(fā)生反應(yīng):A(g)+3B(g) === 2C(g) + 4D(g),測(cè)得5 min內(nèi),A的物質(zhì)的量減小了10 mol,則5 min內(nèi)該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是

          A. υ(A) = 1 mol/(L·min)

          B. υ(B) = 1 mol/(L·min)

          C. υ(C) = 1 mol/(L·min)

          D. υ(D) = 1 mol/(L·min)

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】在l0℃時(shí),10 mL 0.4 mol L-1H2O2溶液發(fā)生催化分解:2H2O22H2O+O2↑,不同時(shí)刻測(cè)得生成O2的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表:

          t/min

          0

          2

          4

          6

          V(O2)/mL

          0.0

          9.9

          17.2

          22.4

          下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計(jì))

          A. 0~2 min的平均反應(yīng)速率比4~6 min快

          B. 0~6 min 的平均反應(yīng)速率v(H2O2)=3.3×10-2 moL-1 L-1 min-1

          C. 反應(yīng)至 6 min 時(shí),c(H2O2)=0.3 mol·L-1

          D. 反應(yīng)至6 min時(shí),H2O2分解了50%

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】微信熱傳的苯寶寶表情包可看作是由苯衍生的物質(zhì)配以相應(yīng)文字形成的(如圖)。下列說法正確的是

          A. 化合物(A)不能與乙醇發(fā)生反應(yīng)

          B. 化合物(B)分子式為C6H6Cl6

          C. 化合物(B)可通過苯與Cl2發(fā)生加成反應(yīng)制得

          D. 1mol化合物(A)可與3molH2發(fā)生加成反應(yīng)

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸進(jìn)行中和熱的測(cè)定。

          Ⅰ.配制0.50 mol·L-1 NaOH溶液

          (1)若實(shí)驗(yàn)中大約要使用245 mL NaOH溶液,至少需要稱量NaOH固體_____g。

          (2)從下表中選擇,稱量NaOH固體所需要的儀器是(填字母)________。

          名稱

          托盤天平(帶砝碼)

          小燒杯

          坩堝鉗

          玻璃棒

          藥匙

          量筒

          儀器

          序號(hào)

          a

          b

          c

          d

          e

          f

          Ⅱ.測(cè)定稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液中和熱的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

          (1)若生成1 mol H2O時(shí)反應(yīng)放出的熱量為57.3 kJ,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:__________。

          (2)50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。

          ①請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇械目瞻?/span>:

          溫度

          實(shí)驗(yàn)次數(shù)

          起始溫度t1/

          終止溫度t2/

          溫度差平均值(t2-t1)/

          H2SO4

          NaOH

          平均值

          1

          26.2

          26.0

          26.1

          30.1

          ______

          2

          27.0

          27.4

          27.2

          33.3

          3

          25.9

          25.9

          25.9

          29.8

          4

          26.4

          26.2

          26.3

          30.4

          ②用上述實(shí)驗(yàn)數(shù)值計(jì)算結(jié)果為____kJmol-1,與57.3 kJmol-1有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是_____(填字母)。

          a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差

          b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)

          c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

          d.用溫度計(jì)測(cè)定NaOH溶液起始溫度后直接測(cè)定H2SO4溶液的溫度

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】表示下列反應(yīng)的離子方程式正確的是

          A.金屬鈉加入CuSO4溶液中:

          B.金屬鋁加入NaOH溶液中:

          C.鐵粉加入FeC13溶液中:

          D.銅片插入濃HNO3溶液中:

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

          【題目】25℃時(shí),H2CO3Ka1=4.2×10-7Ka2=5.0×10-11。常溫下在20mL0.1mol/LNa2CO3溶液中逐滴加入40mL0.1mol/L'HCl溶液,溶液中含碳元素的各種微粒(CO2因逸出未畫出)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(縱軸)隨溶液pH變化的部分情況如圖所示。

          下列說法正確的是

          A. 在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-能大量共存

          B. a點(diǎn)時(shí):c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(CO32-)

          C. 當(dāng)pH=7時(shí),溶液中c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)

          D. 當(dāng)溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1時(shí),溶液的pH=10

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