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钴酸锂(LiCoO2)锂离子电池是一种应用广泛的新型电源,实验室尝试利用废旧钴酸锂锂离子电池回收铝、铁、铜、钴、锂元素,实验过程如下:

(1)碱浸泡过程中,铝被溶解的离子方程式为__________________________
(2)滤液A中加入草酸铵溶液,使Co元素以CoC2O4·2H2O沉淀形式析出。草酸钴是制备氧化钴及钴粉的重要原料。在空气中CoC2O4·2H2O的热分解失重数据见下表,请补充完整表中的热分解方程式。
序号
温度范围/℃
热分解方程式
固体失重率

120~220
 
19.67%

280~310
 
56.10%
 
(3)过滤Li2CO3时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因:_____________________________________________________________
(4)最终所得的FeCl3溶液可作净水剂,试结合离子方程式解释其净水原理________________________________________________________
 (1)2Al+2OH+2H2O===2AlO2+3H2
(2)①CoC2O4·2H2OCoC2O4+2H2O ②3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2
(3)玻璃棒下端靠在滤纸的单层处,导致滤纸破损;漏斗中液面高于滤纸边缘(其他合理答案亦可)
(4)Fe3发生水解:Fe3+3H2O===Fe(OH)3(胶体)+3H2O,水解生成的Fe(OH)3具有吸附悬浮杂质的功能
 CoC2O4·2H2O在空气中加热首先想到是失去结晶水,根据固体失重率数据可判断120~220 ℃时结晶水全部失去。温度再升高,根据失重率可求得剩余固体为Co3O4,钴元素的价态发生变化,起氧化作用的应该是空气中的O2,由此可得化学方程式。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

阿司匹林(乙酰水杨酸,)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128~135 ℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,制备基本操作流程如下:
乙酸酐+水杨酸粗产品乙酰水杨酸
(阿司匹林)测熔点
主要试剂和产品的物理常数
名称
相对分子质量
熔点或沸点(℃)

水杨酸
138
158(熔点)
微溶
醋酸酐
102
139.4(沸点)
反应
乙酰水杨酸
180
135(熔点)
微溶
 
请根据以上信息回答下列问题:
(1)制备阿司匹林时,要使用干燥的仪器的原因是                            
(2)①合成阿司匹林时,最合适的加热方法是                
②加热后冷却,未发现被冷却容器中有晶体析出,此时应采取的措施是        
③抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤,则洗涤的具体操作是            
(3)试剂A是        
另一种改进的提纯方法如下:
粗产品    乙酰水杨酸
(4)改进的提纯方法中加热回流的装置如图所示,

①使用温度计的目的是                                   
②此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是:                     ,所得产品的有机杂质要比原方案少,原因是                 

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

工业上生产高氯酸(沸点:90°C)时还同时生产了亚氯酸钠,其工艺流程如下:

(1)实验室进行过滤操作的常用玻璃仪器有            
(2)反应器I中的温度最佳为        (填序号);操作②的名称为         
A. 0°C ;          B. 20°C ;        C. 80°C ;          D. 120°C  
(3)反应器II中发生反应的离子方程式为              
(4)加快反应器II中反应速率的措施有              (写出一种措施即可)等。从反应器II中获得NaClO2  粗品的实验操作依次是        (填序号,下同),进一步提纯的操作名称为        
A.过滤  B.重结晶  C.蒸馏  D.蒸发浓缩  E.蒸干灼烧  F.冷却结晶  G.萃取分液
(5)上述流程中可循环使用的物质为        ,副产品除NaClO2、NaHSO4外还有        (填化学式)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

苯乙醚是一种无色油状液体,熔点-30 ℃,沸点 172 ℃,不溶于水,易溶于醇和醚,广泛用于有机合成中间体及制造医药、染料等。实验合成的原理为:

主要实验步骤如下:
(Ⅰ)合成:在烧瓶中(装置如图)加入7.53 g苯酚、3.92 g NaOH和4 mL水,开动搅拌器,使固体全部溶解,加热反应器控制温度80~90 ℃之间,并用滴液漏斗慢慢滴加8.59 mL溴乙烷(沸点38.4 ℃),大约40 min滴加完毕,继续搅拌1 h,冷却至室温。

(Ⅱ)分离与提纯。
①加入适量的水(10~15 mL)使固体完全溶解,将液体转入分液漏斗中,分出水相;
②水相用8 mL乙醚萃取一次,与有机相合并;
③有机相用等体积饱和食盐水洗两次,分出水相,再将水相用6 mL乙醚萃取一次,与有机相合并;
④有机相用无水氯化钙干燥;
⑤先用水浴蒸出乙醚,然后常压蒸馏,收集148 ℃稳定的馏分得苯乙醚;
⑥称量产品质量3.69 g。
回答下列问题:
(1)用图示的滴液漏斗代替普通漏斗滴液,其优点是_______________________。
(2)合成时,开动搅拌器的目的是_______________________________。
(3)控制温度80~90 ℃可采用的方法是________________,两次用乙醚萃取的目的是________________________________________________________。
(4)蒸馏时最后温度稳定在148 ℃左右,其原因是_________________
_______________________________________________________。
(5)本次产率为12.4%,产率偏低的原因可能有__________________________
______________________________________________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

某研究小组利用工业生产钛白粉产生的废液(含有大量的Fe2、H、SO42和少量的Fe3、TiO2)生产乳酸亚铁,其工艺流程如下:

(1)反应Ⅰ中,铁屑与TiO2反应的离子方程式为2TiO2+Fe+4H??2Ti3+Fe2+2H2O,该反应的平衡常数表达式为K=________。
(2)反应Ⅱ需控制反应温度低于35 ℃,其目的是________________,该反应的化学方程式是________________。检验溶液A中是否含Fe2的实验操作方法是_________________________________________________________。
(3)已知:FeCO3(s)??Fe2(aq)+CO32(aq),试用平衡移动原理解释反应Ⅲ中生成乳酸亚铁的原因______________________________________________。
(4)结晶过程必须控制在一定的真空度条件下进行,原因是_______________________________________________________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

某无色气体可能由O2、CO、CO2、HCl、NH3、NO、Br2中的一种或几种组成,通过图中洗气瓶后气体体积减少(该装置前后都不与大气直接相连),通过干燥管(内盛放Na2O2)后气体呈红棕色,则下列推断正确的是(   )
A.原气体中一定有NO和O2
B.原气体中一定有NH3、NO、CO2、CO
C.原气体中一定没有CO
D.原气体中一定没有HCl、Br2、O2

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列装置或操作错误的是(双选) (  )。
A.甲图所示装置可以检验有乙烯生成
B.乙图所示装置可以制取金属锰
C.丙图所示装置用来洗气,除去CO2中的HCl气体
D.丁图所示装置用来分离乙醇和乙酸

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列选项的括号内是除去杂质所用的试剂,其中错误的是(    )
A.二氧化碳中混有SO2(饱和NaHCO3溶液)
B.氮气中混有氧气(灼热的铜网)
C.NaNO3溶液中混有Na2SO4〔Ba(NO3)2溶液〕
D.氨气中混有水蒸气(浓硫酸)

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某化学小组用甲苯作主要原料制备苯甲酸,反应过程如下:

甲苯、苯甲酸钾、苯甲酸的部分物理性质见下表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·cm-3
在水中溶解性
甲苯
-95
110.6
0.8669
难溶
苯甲酸钾
121.5~123.5


易溶
苯甲酸
122.4
248
1.2659
微溶
 
(1)将步骤①得到混合物加少量水,分离有机相和水相。有机相在   (填“上”或“下”)层;实验操作的名称是   
(2)步骤②用浓盐酸酸化的目的是   
(3)减压过滤装置所包含的仪器除减压系统外,还有      (填仪器名称)。
(4)已知温度越低苯甲酸的溶解度越小,但为了得到更多的苯甲酸晶体,重结晶时并非温度越低越好,理由是   
(5)重结晶时需要趁热过滤,目的是   

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