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通常电动汽车使用的是锂电池,制备锂电池正极材料的主要原料为四氧化三钴,工业上用CoCl2·6H2O制备四氧化三钴。以水钴矿(主要成分为Co2O3、CoO、CuO、Fe2O3和SiO2等)为原料制备Co...
题目内容:
通常电动汽车使用的是锂电池,制备锂电池正极材料的主要原料为四氧化三钴,工业上用CoCl2·6H2O制备四氧化三钴。以水钴矿(主要成分为Co2O3、CoO、CuO、Fe2O3和SiO2等)为原料制备CoCl2·6H2O的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“酸浸”
①写出滤渣A主要成分的一种用途________。钴的浸出率随酸浸时间、温度的变化关系如图所示。综合考虑,应选择的最佳工艺条件为________。
②Co2O3与浓硫酸反应除生成CoSO4和H2O外,还生成的一种物质是________。
(2)“净化除杂”过程包括除铁、除铜等步骤。
①除铁:加入适量Na2SO4固体,析出淡黄色晶体黄钠铁矾Na2Fe6(SO4)4(OH)12,写出反应的离子方程式____________________________________。
②除铜:加入适量Na2S2O3,发生反应2Cu2++2S2O32-+2H2O=Cu2S↓+S↓+4H++2SO42-,其中氧化产物为___________。
(3)“萃取和反萃取”
①试剂X的名称为_____________。
②实验室称取100 g原料(含钴11.80%),反萃取时得到浓度为0.036 mol·L-1的CoCl2溶液5 L,忽略损耗,钴的产率=_____________。
(4)以CoCl2·6H2O与NH4HCO3为原料,经两步经典反应合成四氧化三钴,第一步在80℃条件下二者生成Co2(OH)2CO3;第二步在600~820℃下Co2(OH)2CO3在空气中转化生成四氧化三钴,写出第二步反应的化学方程式_______________。
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