Question

【題目】水鈷礦中除SiO2外，還有9.24%CoO、2.78%Fe2O3、0.96%MgO、0.084%CaO。

（1）在一定濃度的溶液中，鈷的浸出率隨時間、溫度的變化如圖1所示考慮生產成本和效率，最佳的浸出時間為______小時，最佳的浸出溫度為______

（2）請配平下列除鐵的化學方程式：____________

_ _Fe2(SO4)3+ H2O + Na2CO3 == Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+ Na2SO4 + CO2↑

（3） “除鈣、鎂”的原理反應為：； 已知，加入過量NaF溶液反應完全后過濾，則濾液中____________________．

（4） “沉淀”中含雜質離子主要有、、_________和__________；“操作X”包括_________和_________。

（5）某鋰離子電池正極是，含導電固體為電解質充電時，還原為Li，并以原子形式嵌入電池負極材料碳中如圖2所示電池反應為 ，寫出該電池放電時的正極反應式 ________________________________________．

Answer 1

【答案】 12 90 =1.5 洗滌 干燥

【解析】根據流程圖，浸出時間越長浸出率越高，溫度越高，浸出率越高，但浸出12h后，浸出率變化不大，90℃和120℃浸出率相差不大，且時間過長，溫度過高導致成本較大，所以最佳的浸出時間為12h，最佳的浸出溫度為90℃。

（2）除鐵反應為非氧化還原反應，根據原子守恒配平方程式，所以其方程式為：3Fe2(SO4)3+6H2O +6Na2CO3 ==Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5Na2SO4 +6 CO2↑，因此，本題答案為：

（3）由Ksp(CaF2)=c(Ca2+)c2(F-)=1.1110-10，Ksp(MgF2)= c(Mg2+)c2(F-)=7.4010-11

==1.5

（4）流程中加入的Na+、、、NH4+ 未除去，因此 “沉淀”中含雜質離子主要有、、、 ；對過濾后的沉淀進行洗滌、干燥后能得到草酸鈷晶體。因此本題正確答案為： ； ；洗滌 ；干燥。

（5）放電時，該電池是原電池，原電池正極發生還原反應，反應式為：CoO2+Li++e-=LiCoO2 。