锂离子电池是一种二次电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、铝箔和有机物导电剂等。现利用以下流程回收正极材料中的某些资源。
请回答下列问题:
(1)用硫酸和过氧化氢酸浸时,一般在90℃下进行,写出该步骤中发生的主要氧化还原反应的化学反应方程式 。当有1mol LiCoO2参加反应时,得到氧化产物的质量为 。
(2)常温条件下调pH时,若使Al3+完全沉淀所需最小的pH为 (保留整数)。(已知:离子浓度等于或小于1.×10-6时,认为其完全沉淀;Al(OH)3的Ksp=1.13×10-33)
(3)操作1的名称是 。
(4)从平衡角度进行解释生成CoCO3固体的原因 。
(5)钴元素与铁元素都属于第VIII族,它们的化合物有相似的性质。Co(OH)2在空气中加热时,钴元素在固体残留物中的百分含量有如下图所示的变化。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水,则A点时,剩余固体的成分为___________(填化学式);在550-600℃范围内,剩余固体的成分为 (填化学式)。
氯化亚铁具有独有的脱色能力,适用于染料、染料中间体、印染、造纸行业的污水处理。某课题小组设计如下方案制备氯化亚铁并探究氯化亚铁(Fe2+)的还原性。
某同学选择下列装置用氯化铁制备少量氯化亚铁(装置不可以重复使用)。
查阅资料知:氯化铁遇水剧烈水解,在加热条件下氢气还原氯化铁生成FeCl2和HCl。
(1)实验开始前应先检查装置的气密性,请叙述装置A气密性检验的方法: 。
(2)气流从左至右,装置接口连接顺序是:
A→ ( )→( )→( )→( )→( )
(3)装置C中干燥管中所盛试剂的名称是: ,作用是: 。
(4)装置C中酒精灯的作用是: 。
(5)为了测定氯化亚铁的质量分数,某同学进行了如下实验:
称取实验制备的氯化亚铁样品5.435g,配成溶液,用1.00mol·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定至终点。(已知还原性Fe2+>Cl-)滴定结果如下表所示:
滴定次数 | 标准溶液的体积 | |
滴定前刻度/mL | 滴定后刻度/mL | |
1 | 1.04 | 25.03 |
2 | 1.98 | 25.99 |
3 | 3.20 | 25.24 |
①写出滴定过程中所发生的2个离子方程式:
、
。
②样品中氯化亚铁的质量分数为 。
室温下,0.2 mol·L-1的一元碱BOH与等浓度的盐酸等体积混合后,所得溶液中部分微粒的组分及浓度如图所示,下列对混合溶液的分析正确的是 ( )
A.溶液可能显中性或酸性
B.升温,c(X)增大,c(Y)减小
C.c(B+) + c(Y) = c(Cl-)
D.稀释溶液,c(X)增大,c(Z)增大
下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是( )
选项 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
A | 向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中加入0.1 mol·L-1 H2SO4溶液 | 试管口出现红棕色气体 | 溶液中NO3—被Fe2+还原为NO2 |
B | 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaC12固体, | 溶液红色变浅 | 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡 |
C | 等体积pH=2的HX和HY两种酸分别与足量的铁反应,排水法收集气体 | HX放出的氢气多且反应速率快 | HX酸性比HY强 |
D | 分别测定室温下等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH | 后者较大 | 证明非金属性 S>C |
X、Y、Z、W属于短周期主族元素。X元素的原子半径最大,Y元素的最外层电子数为m,次外层电子数为n,Z元素的原子L层电子数为m+n,M层电子数为m-n,W元素与Z元素同主族,R元素原子与Y元素原子核外电子数之比为2:1。下列说法中错误的是( )
A.X与Y形成的两种化合物中阴阳离子个数比为1:2
B.Y分别与Z、W、R以两种元素组成的常见化合物有5种
C.Y的氢化物比R的氢化物稳定,Y的氢化物熔沸点比R的氢化物熔沸点低
D.Z、W、R的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是R>W>Z
如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(H2NCONH2,氮元素显-3价)的化学能直接转化为电能,并生成对环境无害物质的装置,同时利用此装置的电能在铁上镀铜,下列说法中不正确的是( )
A.H十透过质子交换膜由左向右移动
B.铜电极应与Y相连接
C.M电极反应式: H2NCONH2+H2O-6e-CO2↑+N2↑+6H+
D.当N电极消耗0.25 mol气体时,则铁电极增重16g