Question

【题目】水钴矿中除SiO2外，还有9.24%CoO、2.78%Fe2O3、0.96%MgO、0.084%CaO。

（1）在一定浓度的溶液中，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：； 已知，加入过量NaF溶液反应完全后过滤，则滤液中____________________．

（4） “沉淀”中含杂质离子主要有、、_________和__________；“操作X”包括_________和_________。

（5）某锂离子电池正极是，含导电固体为电解质充电时，还原为Li，并以原子形式嵌入电池负极材料碳中如图2所示电池反应为 ，写出该电池放电时的正极反应式 ________________________________________．

Answer 1

【答案】 12 90 =1.5 洗涤 干燥

【解析】根据流程图，浸出时间越长浸出率越高，温度越高，浸出率越高，但浸出12h后，浸出率变化不大，90℃和120℃浸出率相差不大，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12h，最佳的浸出温度为90℃。

（2）除铁反应为非氧化还原反应，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 +6 CO2↑，因此，本题答案为：

（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”中含杂质离子主要有、、、 ；对过滤后的沉淀进行洗涤、干燥后能得到草酸钴晶体。因此本题正确答案为： ； ；洗涤 ；干燥。

（5）放电时，该电池是原电池，原电池正极发生还原反应，反应式为：CoO2+Li++e-=LiCoO2 。