解答题-工业流程题 适中0.65 引用1 组卷99
为了解决环境污染问题，中国政府大力扶持新能源汽车行业的发展。新能源汽车的核心部件是锂离子电池，常用磷酸亚铁锂(LiFePO4)做电极材料。对LiFePO4废旧电极(含杂质Al、石墨粉)回收并获得高纯Li2CO3的工艺流程如图：
碳酸锂在水中溶解度：
(1)过程Ⅰ的操作是_______ 。
(2)过程Ⅱ加入足量NaOH溶液的作用是_______ (用化学方程式表示)。
(3)过程Ⅲ采用不同氧化剂分别进行实验，均采用Li含量为3.7%的原料，控制pH为3.5，浸取1.5h后，实验结果如表所示：
①实验2中，NaClO3与盐酸反应生成黄绿色气体，大大增加了酸和氧化剂的用量，该反应的离子方程式为_______ 。
②综合考虑Li+的浸出率及环保因素，选择的氧化剂最好为_______ 。
(4)浸出液中存在大量H2PO
和HPO
，结合平衡移动原理，解释过程Ⅳ：加入30%的Na2CO3溶液得到磷酸铁晶体的原因_______ 。
碳酸锂在水中溶解度：
| 温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| 溶解度/℃ | 1.54 | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 | 0.72 |
(1)过程Ⅰ的操作是
(2)过程Ⅱ加入足量NaOH溶液的作用是
(3)过程Ⅲ采用不同氧化剂分别进行实验，均采用Li含量为3.7%的原料，控制pH为3.5，浸取1.5h后，实验结果如表所示：
| 序号 | 酸 | 氧化剂 | 浸出液Li+浓度(g/L) | 滤渣中Li含量/% |
| 实验1 | HCl | H2O2 | 9.02 | 0.10 |
| 实验2 | HCl | NaClO3 | 9.05 | 0.08 |
| 实验3 | HCl | O2 | 7.05 | 0.93 |
①实验2中，NaClO3与盐酸反应生成黄绿色气体，大大增加了酸和氧化剂的用量，该反应的离子方程式为
②综合考虑Li+的浸出率及环保因素，选择的氧化剂最好为
(4)浸出液中存在大量H2PO
和HPO，结合平衡移动原理，解释过程Ⅳ：加入30%的Na2CO3溶液得到磷酸铁晶体的原因2021高三·全国·专题练习
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新能源汽车的核心部件是锂离子电池，常用磷酸亚铁锂(
)做电极材料。对废旧电极(含杂质
、石墨粉)回收并获得高纯
的工业流程图如下：
(1)过程ⅰ研磨粉碎的目的是___________ 。
(2)过程ⅱ加入足量
溶液的目的是除去，相关离子方程式为___________ 。
(3)过程ⅲ采用不同氧化剂分别进行实验，均采用
含量为3.7%的原料，控制
为3.5，浸取1.5h后，实验结果如下表所示：
①实验2中，
能与盐酸反应生成黄绿色气体，大大增加了酸和氧化剂的用量，该反应的离子方程式为___________ 。
②过程ⅱ最终选择
作为氧化剂，原因是___________ 。
③过程ⅲ得到的浸出液循环两次的目的是___________ 。
(4)浸出液中存在大量
和
。结合平衡移动 原理，解释过程ⅳ得到磷酸铁晶体的原因___________ 。
(5)对比过程ⅳ和ⅴ，说明过程ⅳ不用饱和
溶液的原因：___________ 。
(6)过程ⅵ的操作为：将粗品加水溶解，蒸发结晶至有大量固体析出，___________ 。
)做电极材料。对废旧电极(含杂质、石墨粉)回收并获得高纯的工业流程图如下：
| 温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| 溶解度/g | 1.54 | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 | 0.72 |
(1)过程ⅰ研磨粉碎的目的是
(2)过程ⅱ加入足量
溶液的目的是除去，相关离子方程式为(3)过程ⅲ采用不同氧化剂分别进行实验，均采用
含量为3.7%的原料，控制为3.5，浸取1.5h后，实验结果如下表所示：| 序号 | 酸 | 氧化剂 | 浸出液中 浓度( ) | 滤渣中含量/% |
| 实验1 |  | | 9.02 | 0.10 |
| 实验2 | | | 9.05 | 0.08 |
| 实验3 | |  | 7.05 | 0.93 |
能与盐酸反应生成黄绿色气体，大大增加了酸和氧化剂的用量，该反应的离子方程式为②过程ⅱ最终选择
作为氧化剂，原因是③过程ⅲ得到的浸出液循环两次的目的是
(4)浸出液中存在大量
和。结合(5)对比过程ⅳ和ⅴ，说明过程ⅳ不用饱和
溶液的原因：(6)过程ⅵ的操作为：将
粗品加水溶解，蒸发结晶至有大量固体析出， 新能源汽车的核心部件是锂离子电池，常用磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极材料。对LiFePO4废旧电极(含杂质 A1、石墨粉)回收并获得高纯Li2CO3的工业流程图：
资料：碳酸锂在水中溶解度：
(1)“过程i”除研磨粉碎外，请再写出一种可以提高过程ii溶解速率的措施：____ 。
(2)“过程ii”加入足量 NaOH 溶液的离子反应方程式是________ 。
(3)“过程iii ”采用不同氧化剂分别进行实验，均采用 Li含量为3.7% 的原料，控制pH 为3.5，浸取1.5h后，实验结果如表所示：
①实验2中，NaClO3与盐酸反应生成黄绿色气体，大大增加了酸和氧化剂的用量，该反应的离子方程式为_______ 。
②“过程iii”得到的浸出液循环两次的目的是________ 。
(4)浸出液中存在大量 H2PO4 -和 HPO，已知：H2PO⇌HPO+H+，HPO⇌PO
+H+，结合平衡移动 原理，解释“过程iv”得到磷酸铁晶体的原因：___ 。
(5)“过程v”中，若“沉锂”中c(Li+ )=1.0mol·L-1，加入等体积饱和 Na2CO3溶液(浓度约为1.78mol/L)，此时实验所得沉锂率为___ (已知Li2CO3的Ksp为9.0×10-4)。
(6)简述“过程vi”的操作：_________________ 。
资料：碳酸锂在水中溶解度：
| 温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| 溶解度/g | 1.54 | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 | 0.72 |
(2)“过程ii”加入足量 NaOH 溶液的离子反应方程式是
(3)“过程iii ”采用不同氧化剂分别进行实验，均采用 Li含量为3.7% 的原料，控制pH 为3.5，浸取1.5h后，实验结果如表所示：
| 序号 | 酸 | 氧化剂 | 浸出液Li+浓度(g/L) | ) 滤渣中Li含量/% |
| 实验1 | HCl | H2O2 | 9.02 | 0.10 |
| 实验2 | HCl | NaClO3 | 9.05 | 0.08 |
| 实验3 | HCl | O2 | 7.05 | 0.93 |
②“过程iii”得到的浸出液循环两次的目的是
(4)浸出液中存在大量 H2PO4 -和 HPO
，已知：H2PO⇌HPO+H+，HPO⇌PO+H+，结合(5)“过程v”中，若“沉锂”中c(Li+ )=1.0mol·L-1，加入等体积饱和 Na2CO3溶液(浓度约为1.78mol/L)，此时实验所得沉锂率为
(6)简述“过程vi”的操作：
新能源汽车的核心部件是锂离子电池，常用磷酸亚铁锂(LiFePO4)做电极材料。对LiFePO4废旧电极（含杂质Al、石墨粉）回收并获得高纯Li2CO3的工业流程如图：
资料：碳酸锂在水中溶解度随温度变化如下：
(1)过程i研磨粉碎的目的是__________________ 。
(2)过程ii加入足量NaOH溶液的作用(用化学反应方程式表示)_________________ 。
(3)如过程iii采用NaClO3作为氧化剂，则过程中会反应会发生副反应生成黄绿色气体，
①该副反应对应的离子方程式为_______________________________________________________ ；
从环保角度分析，选择___________ (填字母)作为该过程的氧化剂会更好。
a.H2O2 b.浓硫酸 c.浓HNO3
②过程iii得到的浸出液循环两次的目的是________________________________________________ 。
(4)浸出液中存在大量H2PO4﹣和HPO42-，已知：
，结合平衡移动原理，解释过程iv得到磷酸铁晶体的原因______________________________________ 。
(5)简述过程vi的操作______________________________________________________________ 。
资料：碳酸锂在水中溶解度随温度变化如下：
| 温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| 溶解度/g | 1.54 | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 | 0.72 |
(1)过程i研磨粉碎的目的是
(2)过程ii加入足量NaOH溶液的作用(用化学反应方程式表示)
(3)如过程iii采用NaClO3作为氧化剂，则过程中会反应会发生副反应生成黄绿色气体，
①该副反应对应的离子方程式为
从环保角度分析，选择
a.H2O2 b.浓硫酸 c.浓HNO3
②过程iii得到的浸出液循环两次的目的是
(4)浸出液中存在大量H2PO4﹣和HPO42-，已知：
，结合平衡移动原理，解释过程iv得到磷酸铁晶体的原因(5)简述过程vi的操作
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