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(2014•临汾模拟)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、温度的变化如图1所示
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(1)在一定浓度的H2SO4溶液中,钴的浸出率随时间、温度的变化如图1所示.考虑生产成本和效率,最佳的浸出时间为______小时,最佳的浸出温度为______℃
(2)请配平下列除铁的化学方程式:
Fe2(SO4)3+H2O+Na2CO3=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+Na2SO4+CO2↑
(3)“除钙、镁”的原理反应为:
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+) |
(4)“沉淀”中含杂质离子主要有SO42-、F-、______和______;“操作X”包括______和______.
(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 |
▼优质解答
答案和解析
(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:12;90;
(2)根据原子守恒配平方程式,所以其方程式为:3Fe2(SO4)3+6H2O+6Na2CO3=Na2Fe6 (SO4)4(OH)12↓+5Na2SO4+6CO2↑,故答案为:3,6,6,1,5,6;
(3)
=
=
=1.5,故答案为:1.5;
(4)该沉淀中吸附易溶于水的离子,根据流程图知,溶液中含有铵根离子和钠离子,所以沉淀上含有铵根离子和钠离子,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:NH4+;Na+;洗涤;干燥;
(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.
(2)根据原子守恒配平方程式,所以其方程式为:3Fe2(SO4)3+6H2O+6Na2CO3=Na2Fe6 (SO4)4(OH)12↓+5Na2SO4+6CO2↑,故答案为:3,6,6,1,5,6;
(3)
c(Ca2+) |
c(Mg2+) |
KSP(CaF2) |
KSP(MgF2) |
1.1×10−10 |
7.40×10−11 |
(4)该沉淀中吸附易溶于水的离子,根据流程图知,溶液中含有铵根离子和钠离子,所以沉淀上含有铵根离子和钠离子,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:NH4+;Na+;洗涤;干燥;
(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.
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