解答题-工业流程题 适中0.65 引用2 组卷288
随着新能源汽车销量的猛增,动力电池退役高峰将至,磷酸铁锂(LFP)是目前使用最多的动力电池材料,因此回收磷酸铁锂具有重要意义。一种从废旧磷酸铁锂正极片(
、导电石墨、铝箔)中回收锂的工艺流程如下:
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已知:
在水中的溶解度随温度升高而降低。
回答下列问题:
(1)旧电池拆解前进行放电处理有利于锂在正极的回收,其原因是___________ 。
(2)“碱浸”时,为加快浸出速率,可采取的措施是___________ (答出一点即可)。
(3)“氧化浸出”时,实际生产中氧化剂选用
,不选用
的原因是___________ 。“氧化浸出”时生成了难溶的
,该反应的离子方程式为___________ 。
(4)“沉锂”过程中使用水浴加热保持温度在95℃,“一系列操作”具体包括___________ 、___________ 、干燥。
(5)滤液Ⅲ中
,“沉锂”结束时溶液中
为
,则“沉锂”过程中,锂的沉降率为___________ %[已知:浸出液在沉锂过程中溶液体积不变,
]。
(6)某锂电池的负极材料晶体是锂原子嵌入石墨烯层间形成的,晶胞结构(底面为平行四边形)如图所示。该晶体的化学式为___________ ,该晶体中最近的两个碳原子核间距离为apm,石墨烯层间距离为bpm,则该晶体的密度为___________
(列出计算式,用
表示阿伏加德罗常数)。
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已知:
回答下列问题:
(1)旧电池拆解前进行放电处理有利于锂在正极的回收,其原因是
(2)“碱浸”时,为加快浸出速率,可采取的措施是
(3)“氧化浸出”时,实际生产中氧化剂选用
(4)“沉锂”过程中使用水浴加热保持温度在95℃,“一系列操作”具体包括
(5)滤液Ⅲ中
(6)某锂电池的负极材料晶体是锂原子嵌入石墨烯层间形成的,晶胞结构(底面为平行四边形)如图所示。该晶体的化学式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/14/3eddbe83-9879-432f-b555-664c64850aff.png?resizew=193)
23-24高三上·湖南长沙·阶段练习
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随着新能源汽车销量的猛增,动力电池退役高峰将至,磷酸铁锂
是目前使用最多的动力电池材料,因此回收磷酸铁锂具有重要意义。一种从废旧磷酸铁锂正极片(
、导电石墨、铝箔)中回收锂的工艺流程如下:
已知:i.废旧磷酸铁锂正极片中的化学物质均不溶于水也不与水反应。
ii.
在水中的溶解度随温度升高而降低,但煮沸时与水发生反应。
回答下列问题:
(1)
中密度最小的金属元素阳离子的结构示意图_______ 。
(2)碱浸过程中铝箔与NaOH溶液反应的化学方程式为_______ 。
(3)“氧化浸出”时,保持其他条件不变,不同氧化剂对锂的浸出实验结果如下表,实际生产中氧化剂选用
,不选用
的原因是_______ 。在“氧化浸出”时,适当的升温可加快反应速率,但一般不采取高温法,其原因是_______ 。 “氧化浸出”时生成了难溶的
,该反应的离子方程式为_______ 。
(4)“一系列操作”具体包括水浴加热、_______ 、洗涤、干燥。
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已知:i.废旧磷酸铁锂正极片中的化学物质均不溶于水也不与水反应。
ii.
回答下列问题:
(1)
(2)碱浸过程中铝箔与NaOH溶液反应的化学方程式为
(3)“氧化浸出”时,保持其他条件不变,不同氧化剂对锂的浸出实验结果如下表,实际生产中氧化剂选用
序号 | 锂含量/% | 氧化剂 | 浸出液 | 浸出渣中 | |
1 | 3.7 | 3.5 | 9.02 | 0.10 | |
2 | 3.7 | 3.5 | 9.05 | 0.08 | |
3 | 3.7 | 3.5 | 7.05 | 0.93 | |
4 | 3.7 | 3.5 | 8.24 | 0.43 |
随着新能源汽车销量的猛增,动力电池退役高峰将至,磷酸铁锂(LEP)是目前使用最多的动力电池材料,因此回收磷酸铁锂具有重要意义。一种从废旧磷酸铁锂正极片(LiFePO4、导电石墨、铝箔)中回收锂的工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/25/c954bd48-74fb-4140-8323-85cb11891b82.png?resizew=649)
已知:i.废旧磷酸铁锂正极片中的化学物质均不溶于水也不与水反应。
ii.
在水中的溶解度随温度升高而降低,但煮沸时与水发生反应。
回答下列问题:
(1)
中铁元素的化合价为_______ 。
(2)向碱浸后的滤液中通入过量的
所发生反应的离子方程式为:_______ 。
(3)“氧化浸出”时,保持其他条件不变,不同氧化剂对锂的浸出实验结果如下表,实际生产中氧化剂选用
,不选用
的原因是_______ 。在“氧化浸出”时,适当的升温可加快反应速率,但一般不采取高温法,其原因是_______ 。“氧化浸出”时生成了难溶的
,该反应的化学方程式为_______ 。
(4)“浸出液”循环两次的目的是_______ 。
(5)“滤渣Ⅱ”经纯化可得
,流程中生成的
、
在高温条件下与
煅烧可得
(已知
有还原性),实现再生利用,其化学方程式为_______ 。
(6)“一系列操作”具体包括水浴加热、_______ 、洗涤、干燥。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/25/c954bd48-74fb-4140-8323-85cb11891b82.png?resizew=649)
已知:i.废旧磷酸铁锂正极片中的化学物质均不溶于水也不与水反应。
ii.
回答下列问题:
(1)
(2)向碱浸后的滤液中通入过量的
(3)“氧化浸出”时,保持其他条件不变,不同氧化剂对锂的浸出实验结果如下表,实际生产中氧化剂选用
序号 | 锂含量/% | 氧化剂 | pH | 浸出液 | 浸出渣中 |
1 | 3.7 | 3.5 | 9.02 | 0.10 | |
2 | 3.7 | 3.5 | 9.05 | 0.08 | |
3 | 3.7 | 3.5 | 7.05 | 0.93 | |
4 | 3.7 | 3.5 | 8.24 | 0.43 |
(5)“滤渣Ⅱ”经纯化可得
(6)“一系列操作”具体包括水浴加热、
随着能源汽车销量的猛增,动力电池退役高峰将至,磷酸铁锂(LFP)是目前使用最多的动力电池材料,因此回收磷酸铁具有重要意义。一种从废旧磷酸铁锂正极片(LiFePO4、导电石墨、铝箔)中回收锂的工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/14/2872481056882688/2920399805972480/STEM/c9266eb1-c125-46de-b875-782cec68cd21.png?resizew=589)
已知:Li2CO3在水中的溶解度随温度升高而降低,但煮沸时发生水解;Ksp(Li2CO3)=1.6×10-4。
回答下列问题:
(1)在“碱浸”时,为加快浸出速率,下列措施不可行的是_______ (填标号)。
a.适当提高浸出温度 b.使用电动搅拌器c.适当提高氢氧化钠的浓度 d.增大矿石的粒度
(2)“氧化浸出”时,保持其他条件不变,不同氧化剂对锂的浸出实验结果如下表,实际生产中氧化剂选用H2O2,不选用NaClO3的原因是_______ 。在“氧化浸出”时,温度不宜超过50℃,其目的是_______ 。“氧化浸出”时生成了难溶的FePO4,该反应的离子方程式为_______ 。
(3)“浸出液”循环两次的目的是_______ 。
(4)“沉锂”的温度保持在95℃,最适宜的加热方式为_______ 。“一系列操作”具体包括_______ 、洗涤、干燥。若所得“滤液Ⅲ”中c(Li+)=1 mol·L-1,“沉锂”结束时溶液中c(CO
)为0.4 mol·L-1,则“沉锂”过程中,锂的沉降率为_______ %
(5)“滤渣Ⅱ”经纯化可得FePO4,流程中生成的Li2CO3、FePO4在高温条件下与H2C2O4煅烧可得LiFePO4,实现再生利用,其化学方程式为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/12/14/2872481056882688/2920399805972480/STEM/c9266eb1-c125-46de-b875-782cec68cd21.png?resizew=589)
已知:Li2CO3在水中的溶解度随温度升高而降低,但煮沸时发生水解;Ksp(Li2CO3)=1.6×10-4。
回答下列问题:
(1)在“碱浸”时,为加快浸出速率,下列措施不可行的是
a.适当提高浸出温度 b.使用电动搅拌器c.适当提高氢氧化钠的浓度 d.增大矿石的粒度
(2)“氧化浸出”时,保持其他条件不变,不同氧化剂对锂的浸出实验结果如下表,实际生产中氧化剂选用H2O2,不选用NaClO3的原因是
序号 | 锂含量/% | 氧化剂 | pH | 浸出液Li浓度/(g·L-1) | 浸出渣中Li含量/% |
1 | 3.7 | H2O2 | 3.5 | 9.02 | 0.10 |
2 | 3.7 | NaClO3 | 3.5 | 9.05 | 0.08 |
3 | 3.7 | O2 | 3.5 | 7.05 | 0.93 |
4 | 3.7 | NaClO | 3.5 | 8.24 | 0.43 |
(3)“浸出液”循环两次的目的是
(4)“沉锂”的温度保持在95℃,最适宜的加热方式为
(5)“滤渣Ⅱ”经纯化可得FePO4,流程中生成的Li2CO3、FePO4在高温条件下与H2C2O4煅烧可得LiFePO4,实现再生利用,其化学方程式为
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