【題目】鎳鈷錳酸鋰電池是一種高功率動(dòng)力電池。下列流程采用廢舊鋰離子電池正極材料(正極一般以鋁箔作為基底,兩側(cè)均勻涂覆正極材料,正極材料包括一定配比的正極活性物質(zhì),如鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰和三元材料等)制備鎳鈷錳酸鋰三元正極材料())
回答下列問題:
(1)寫出正極堿浸過程中的離子方程式:________________;能夠提高堿浸效率的方法有____________(至少寫兩種)。
(2)廢舊鋰離子電池拆解前進(jìn)行“放電處理”有利于鋰在正極的回收,其原因是_________________。
(3)中元素化合價(jià)為_______________,其參與“還原”反應(yīng)的離子方程式為___________。
(4)溶液溫度和浸漬時(shí)間對(duì)鈷的浸出率影響如圖所示:
則浸出過程的最佳條件是___________________。
(5)已知溶液中的濃度為,緩慢通入氨氣,使其產(chǎn)生沉淀,列式計(jì)算沉淀完全時(shí)溶液的______________________(已知離子沉淀完全時(shí),溶液體積變化忽略不計(jì))
(6)寫出“高溫?zé)Y(jié)固相合成”過程的化學(xué)方程式:____________________。
【答案】 減小原料粒徑(或粉碎)、適當(dāng)增加溶液濃度、適當(dāng)升高溫度、攪拌、多次浸取等 從負(fù)極中脫出,經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動(dòng)并進(jìn)入正極材料中 +3價(jià) 、 9.15
【解析】
根據(jù)流程先后,分析各步處理的作用或可能的化學(xué)反應(yīng),理解圖中一些字詞的含義。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合小題中的條件逐一解答相關(guān)問題。
(1)正極材料中的鋁在堿浸時(shí)反應(yīng)的離子方程式為提高浸出率的方法有減小原料粒徑(或粉碎)、適當(dāng)增加溶液濃度、適當(dāng)升高溫度、攪拌、多次浸取等方法。
(2)廢舊鋰離子電池拆解前進(jìn)行“放電處理”,從負(fù)極中脫出,經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動(dòng)并進(jìn)入正極材料中,有利于提高鋰元素的回收率。
(3)中元素為+1價(jià),元素為-2價(jià),故元素化合價(jià)為+3價(jià),為難溶物,為強(qiáng)電解質(zhì),還原中+3價(jià)元素,反應(yīng)的離子方程式為。
(4)由圖可知,在條件下鈷的浸出率最高。
(5)沉淀完全時(shí),
mol/L,
。
(6)與反應(yīng)分別生成與,高溫?zé)Y(jié)固相合成,根據(jù)原子守恒可得到化學(xué)方程式為
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】溫度為T時(shí),向2.0 L恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5,反應(yīng)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表,下列說法正確的是( )
t / s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCl3) / mol | 0 | 0. 16 | 0. 19 | 0. 20 | 0. 20 |
A. 體系平衡時(shí)與反應(yīng)起始時(shí)的壓強(qiáng)之比為5∶6
B. 反應(yīng)在前50 s 的平均速率ν(PCl3)= 0. 0032 mol·L-1·s-1
C. 相同溫度下,起始時(shí)向容器中充入0.6mol PCl5、0. 20 mol PCl3 和0. 20 mol Cl2,反應(yīng)達(dá)到平衡前ν(正)>ν(逆)
D. 相同溫度下,若起始時(shí)向容器中充入2. 0 mol PCl3 和2. 0 mol Cl2,達(dá)到平衡時(shí),PCl3 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比上述平衡體系小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】回答下列問題:
(1)已知室溫下CO的燃燒熱為283 kJ/mo1,則CO的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為___________________________________。
(2)工業(yè)上利用CO和H2合成清潔能源CH3OH,其反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-116kJ/mo1
如圖表示CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)隨溫度和壓強(qiáng)變化的示意圖。X表示的是_____________,Y1_____Y2(填“<”、“=”、“>”)。
(3)合成甲醇的反應(yīng)原理為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在1L的密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500℃下發(fā)生反應(yīng),測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。
①反應(yīng)進(jìn)行到4min時(shí),v(正)____v(逆)(填“>”“<”或“=”)。0~4min,CO2的平均反應(yīng)速率v(CO2)=____________mol·L1·min1。
②該溫度下平衡常數(shù)為_____________。
③下列能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是______________。
A.v正(CH3OH)=3v逆(H2)
B.CO2、H2、CH3OH和H2O濃度之比為1∶3∶1∶1
C.恒溫恒壓下,氣體的體積不再變化
D.恒溫恒容下,氣體的密度不再變化
(4)為提高燃料的能量利用率,常將其設(shè)計(jì)為燃料電池。某電池以甲烷為燃料,空氣為氧化劑,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,以具有催化作用和導(dǎo)電性能的稀土金屬為電極。寫出該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式:_____________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】汽車尾氣凈化中的一個(gè)反應(yīng)如下:2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g),請(qǐng)回答下列問題:
(1)已知:N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+180.5kJ·mol1
C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5 kJ·mol1
2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol1
則2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)的ΔH=____________kJ·mol1。
(2)一定溫度下,向容積為1L的密閉容器中充入一定量的NO和CO。在t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)n(CO)=0.1mol,n(NO)=0.2mol,n(N2)=a mol,且平衡時(shí)混合氣體壓強(qiáng)為初始?xì)怏w壓強(qiáng)的0.8。
①則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____________。若保持溫度及容器容積不變,平衡后在此基礎(chǔ)上再向容器中充入2a mol的N2、0.2mol的NO,平衡將____________(填“向左”“向右”或“不”)移動(dòng)。
②下列各種情況,可說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____________(填字母)。
A.v(CO2)生成=v(CO)消耗
B.混合氣體的密度不再改變
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
D.NO、CO、N2、CO2的濃度均不再變化
E.單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol碳氧雙鍵的同時(shí)消耗n mol N≡N
③在t2時(shí)刻,改變某一外界條件,正反應(yīng)速率的變化曲線如圖所示:可能改變的條件是____________、_________。
(3)有人提出可以用如圖所示的電解原理的方法消除汽車尾氣,寫出陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式:________________________________________。
(4)如果要凈化汽車尾氣同時(shí)提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率,采用的措施是__________。
A.降低溫度
B.增大壓強(qiáng)同時(shí)加催化劑
C.升高溫度同時(shí)充入N2
D.及時(shí)將CO2和N2從反應(yīng)體系中移走
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某芳香烴A可以從煤干餾得到的煤焦油中分離出來,以A為原料可以合成聚鄰氨基苯甲酸、扁桃酸等物質(zhì),其合成流程如下(部分產(chǎn)物、合成路線、反應(yīng)條件已略去):
已知:
Ⅰ.R—CHO+HCN
Ⅱ.R—CNR—COOH
Ⅲ.(苯胺易被氧化)
請(qǐng)回答下列問題:
(1)C的分子式為__________。
(2)下列對(duì)相關(guān)反應(yīng)類型的判斷合理的是__________ (填序號(hào))。
① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | |
Ⅰ | 加成 | 水解 | 還原 | 取代 | 還原 | 氧化 | 加聚 |
Ⅱ | 加成 | 消去 | 還原 | 加成 | 氧化 | 還原 | 縮聚 |
Ⅲ | 取代 | 水解 | 加成 | 氧化 | 還原 | 縮聚 | |
Ⅳ | 取代 | 消去 | 氧化 | 取代 | 還原 | 氧化 | 加聚 |
(3)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式:______________________________。
(4)扁桃酸有多種同分異構(gòu)體,其中既能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng),又能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的同分異構(gòu)體有__________種,寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:__________________。
(5)以芳香烴A為主要原料,還可以通過下列合成路線合成阿司匹林和冬青油:
①冬青油的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________________。
②寫出反應(yīng)Ⅴ的化學(xué)方程式:______________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某弱酸溶液中存在電離平衡HAH++A-,下列敘述不正確的是
A. 溶液中離子濃度的關(guān)系滿足:c(H+)=c(OH-)+c(A-)
B. 0.10 mol/L的HA溶液中加水稀釋,溶液中c(OH-)增大
C. HA溶液中加少量的NaA固體,平衡逆向移動(dòng)
D. 常溫下,加入NaA固體可使HA的電離常數(shù)變小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙二酸俗名草酸,下面是化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)草酸晶體(H2C2O4·xH2O)進(jìn)行的探究性學(xué)習(xí)的過程,請(qǐng)你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)。
該組同學(xué)的研究課題是:探究測(cè)定草酸晶體(H2C2O4·xH2O)中的x值。通過查閱資料和網(wǎng)絡(luò)查尋得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定:
2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下步驟用滴定的方法測(cè)定x值。
①稱取1.260 g純草酸晶體,將其制成100.00 mL水溶液為待測(cè)液。
②取25.00 mL待測(cè)液放入錐形瓶中,再加入適量的稀H2SO4。
③用濃度為0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗10.00 mL。
(1)上述步驟②中使用的錐形瓶是否需要事先用待測(cè)液潤(rùn)洗_______。(填“是”或“否”)滴定時(shí),將酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液裝在如圖中的________(填“甲”或“乙”)滴定管中。
(2)本實(shí)驗(yàn)滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志可以是________________________________。
(3)通過上述數(shù)據(jù),求得x=________。
討論:①若滴定終點(diǎn)時(shí)俯視滴定管刻度,則由此測(cè)得的x值會(huì)________(填“偏大”、“偏小”或“不變”,下同)。
②根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)計(jì)算的數(shù)據(jù)可信性不強(qiáng),為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,請(qǐng)寫出改進(jìn)方法______________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中存在如下電離平衡: CH3COOH CH3COO-+H+,對(duì)于該平衡,下列敘述正確的是( )
A. 加入水時(shí),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
B. 加入少量NaOH固體,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
C. 加入少量0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液中c(H+)減小
D. 加入少量CH3COONa固體,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
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