解答题-工业流程题 适中0.65 引用1 组卷86
废三元锂离子电池中含有镍、钻、锰、锂、铝等金属元素,是重要的二次资源。由某18650型废三元锂离子电池回收镍、钻、锰的工艺流程如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/30/365c52ae-6888-436f-8d3a-c42bf47b705d.png?resizew=602)
已知:①浸出液中各金属离子的质量浓度如下表。
②
能与
、
、
形成配合物。
Ⅰ.回答下列问题:
(1)“浸出”后得到浸出液的操作是___________ 。
(2)正极活性材料中的
在“浸出”过程中转化的化学方程式为___________ 。
(3)镍、钴、锰的浸出率随时间、温度的变化如图1、图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/30/7b768a08-6257-4101-972f-b05fd6114d01.png?resizew=556)
①综合考虑,选择浸出时间为___________ 。
②选择浸出温度范围为60-70℃,理由是___________ 。
(4)“调pH”中有沉淀生成,生成沉淀反应的离子方程式为___________ 。
(5)“沉淀”中气体A为___________ (填化学式)。沉淀后,分离获得镍钴锰三元氢氧化物沉淀并多次洗涤,判断沉淀洗净的方法是___________ 。
(6)已知25℃时,部分物质的溶度积常数如下:
要使滤液中
、
、
沉淀完全(通常认为溶液中离子浓度小于
为沉淀完全)的pH应大于___________ (
,
)。
Ⅱ.“氢能”是21世纪的绿色能源,研发新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。
(7)
是一种储氢材料,可由
和
反应制得。
①基态
的未成对电子数有___________ 个。
②
晶体由
和
构成,
中B原子的杂化方式为___________ ,
离子的空间构型为___________ ,
晶体含有的化学键有___________ (填标号)。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D配位键 E.金属键
(8)某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物,M的部分电离能如下表所示:
M是___________ (填元素符号),判断理由为___________ 。
(9)镧镍合金也是一种重要储氢材料。某种镧镍合金储氢后的晶胞结构如图所示,其化学式为___________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/30b3dbf2-81cb-4827-a47c-b08ceefd3cf3.png?resizew=156)
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已知:①浸出液中各金属离子的质量浓度如下表。
金属离子 | |||||
质量浓度( | 1600 | 5144 | 1495 | 842 | 254 |
Ⅰ.回答下列问题:
(1)“浸出”后得到浸出液的操作是
(2)正极活性材料中的
(3)镍、钴、锰的浸出率随时间、温度的变化如图1、图2所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/30/7b768a08-6257-4101-972f-b05fd6114d01.png?resizew=556)
①综合考虑,选择浸出时间为
②选择浸出温度范围为60-70℃,理由是
(4)“调pH”中有沉淀生成,生成沉淀反应的离子方程式为
(5)“沉淀”中气体A为
(6)已知25℃时,部分物质的溶度积常数如下:
物质 | |||
Ⅱ.“氢能”是21世纪的绿色能源,研发新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。
(7)
①基态
②
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D配位键 E.金属键
(8)某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物,M的部分电离能如下表所示:
738 | 1451 | 7733 | 10540 | 13630 |
(9)镧镍合金也是一种重要储氢材料。某种镧镍合金储氢后的晶胞结构如图所示,其化学式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/29/30b3dbf2-81cb-4827-a47c-b08ceefd3cf3.png?resizew=156)
23-24高三上·福建福州·阶段练习
类题推荐
“氢能”是21世纪的绿色能源,研发新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。
(1)
是一种储氢材料,可由
和
反应制得。
①基态
的未成对电子数有___________ 个。
②
晶体由
和
构成,
中B原子的杂化方式为___________ ,写出一种与
互为等电子体的分子___________ (写化学式),
晶体含有的化学键有___________ (填标号)。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.配位键 E.金属键
(2)某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物,M的部分电离能如下表所示:
M是___________ (填元素符号),判断理由为___________ 。
(3)镧镍合金也是一种重要储氢材料。某种镧镍合金储氢后的晶胞结构如图所示,其化学式为___________ 。
(1)
①基态
②
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.配位键 E.金属键
(2)某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物,M的部分电离能如下表所示:
738 | 1451 | 7733 | 10540 | 13630 |
(3)镧镍合金也是一种重要储氢材料。某种镧镍合金储氢后的晶胞结构如图所示,其化学式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/9/2932406938083328/2932781559922688/STEM/67d9955a-1188-4258-9958-c80e4f37ee84.png?resizew=187)
某实验小组从某废旧锂离子电池正极活性材料(主要成分可表示为
,还含有少量
、
的化合物)中分别回收处理金属元素,工艺流程如下图所示:
、
、
、
;
②有关金属离子沉淀完全的
见下表:
(1)丁二酮肟分子中
杂化的碳原子个数为______ ,二丁二酮肟镍中存在的化学键有______ (填序号)。
A.
链 B.氢键 C.金属键 D.配位键
(2)“氧化”过程的操作为控制体系的
在
,加入
溶液,写出反应的离子方程式______ 。
(3)P507萃取剂(用HA表示)萃取
的原理可表示为
的浸出与水相
的关系如图所示。分析
较小时萃取率偏低的原因为______ 。
和
在空气氛围中焙烧可得到
,该反应化学方程式为______ 。
(5)将草酸钴晶体
置于空气中加热,受热过程中固体残留率(
)变化如下图所示,则C点固体物质的化学式为______ 。
的一种晶胞如图所示(仅标出
与
未标出)、该晶胞中占有O的个数为______ 。
②有关金属离子沉淀完全的
离子 | ||||
9.3 | 3.2 | 9.0 | 8.9 |
③沉镍反应为
(1)丁二酮肟分子中
A.
(2)“氧化”过程的操作为控制体系的
(3)P507萃取剂(用HA表示)萃取
(5)将草酸钴晶体
利用碳热还原—浸出法回收废旧锂离子电池(主要成分:
、镍钴锰三元材料)的工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/13/6a82d6ee-43ed-46c3-948d-b52c453bc2ce.png?resizew=459)
已知室温下,金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
请回答下列问题:
(1)Ni、Co均位于元素周期表_______ 。
(2)镍钴锰三元材料的晶胞结构如图甲:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/13/493ba9a2-1d78-4fbc-ad03-ee994dc5290c.png?resizew=180)
①用M代表Ni、Co、Mn,则该镍钴锰三元材料的化学式为_______ 。
②碳热还原中,C将镍钴锰三元材料还原为
、MnO、Co,Ni(设化学式中Ni的个数为
,Co的个数为
),该反应的化学方程式为_______ 。
③碳热还原生成的
与
结合为
,水浸时(其他条件相同)
的浸出率随液固比(mL/g)及水浸时间的变化如图乙、丙所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/13/6f789b31-d1d6-44be-afdc-f84521d955df.png?resizew=536)
则较适宜的水浸液固比为_______ ,水浸时间为_______ 。
(3)沉锰时的离子方程式为_______ 。
(4)分离
、
、
时,通常不选用“酸溶—水解转化为氢氧化物”方法的原因是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/13/6a82d6ee-43ed-46c3-948d-b52c453bc2ce.png?resizew=459)
已知室温下,金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属离子 | |||
开始沉淀的pH(离子浓度为 | 6.5 | 7 | 8 |
完全沉淀的pH | 8.5 | 9 | 10 |
(1)Ni、Co均位于元素周期表
(2)镍钴锰三元材料的晶胞结构如图甲:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/13/493ba9a2-1d78-4fbc-ad03-ee994dc5290c.png?resizew=180)
①用M代表Ni、Co、Mn,则该镍钴锰三元材料的化学式为
②碳热还原中,C将镍钴锰三元材料还原为
③碳热还原生成的
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/13/6f789b31-d1d6-44be-afdc-f84521d955df.png?resizew=536)
则较适宜的水浸液固比为
(3)沉锰时的离子方程式为
(4)分离
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