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解答题-工业流程题 适中0.65 引用1 组卷184
一种利用废旧三元锂离子电池分步回收金属的实验流程如下：

已知：
①中元素、、的价态分别为＋1、＋2、＋3；
②室温下，几种金属离子形成氢氧化物沉淀的如下表：
金属离子
开始沉淀8.17.27.2
完全沉淀10.18.78.7
③DMG的结构为；
④金属离子与有机萃取剂TBP结合能力为，与P507的结合能力为。
回答下列问题：
(1)中锰元素的化合价是___________。
(2)可表示为LNCM，充放电时分别脱出、嵌入。为提高锂的回收率，回收前应对电池进行放电处理。判断LNCM是电池的___________(填“正极”或“负极”)材料。
(3)“浸出”后的溶液中过渡金属离子的化合价均为＋2，茶多酚的作用是___________。
(4)沉淀1为，“沉镍”过程主要反应的离子方程式是___________(DMG用化学式表示)，该过程中应控制溶液的，理论上最佳的不超过___________(填序号)，原因是___________。
A．7.2                           B．8.1                           C．8.7                           D．10.1
(5)沉淀2为，“沉锰”过程主要反应的离子方程式是___________。
(6)有机萃取剂应选择___________(填“TBP”或“P507”)，利用的热重图进行计算，可知400℃时的固体成分是___________(填化学式)。
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知识点：氧化还原反应方程式的书写与配平盐类水解在生活、生产中的应用原电池正负极判断物质分离、提纯综合应用 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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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：

已知：①“酸浸”后滤液中主要金属阳离子为、、、；
②有关金属离子沉淀完全的见下表：

离子

9.3

3.2

9.0

8.9

③沉镍反应为

请回答下列问题：
(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______。

(4)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______。

(6)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______。
三氧化二镍()是重要的电子元件和蓄电池材料，工业上利用含镍废料(主要含Ni、Al、Fe的氧化物，，C等)制备的工艺流程如下所示：
   
已知：①在该实验条件下、不能氧化。
②常温下，溶液中0.010 mol/L金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：

离子


pH
开始沉淀pH7.23.72.27.5
完全沉淀pH8.74.7 3.29.0
③萃取的原理为(水相)(有机相)(有机相)(水相)
回答下列问题：
(1)“预处理”时，可以用_______(填化学式)溶液除去废料表面的油脂油污。
(2)“浸出”时，提高浸出效率可采取的措施有_______(任写一种)。
(3)“氧化”时，加入发生反应的离子方程式为_______。
(4)若常温下，“调pH”时，溶液中浓度为0.1 mol/L，为使等杂质离子沉淀完全( mol/L)，经过计算，需控制溶液的pH范围是_______。
(5)“萃取”时，操作若在实验室进行，需要用到的主要玻璃仪器有_______、烧杯。请利用化学平衡原理解释该流程中用反萃取的原理_______。
三氧化二镍()是重要的电子元件和蓄电池材料，工业上利用含镍废料(主要含Ni、Al、Fe的氧化物，，C等)制备的工艺流程如下所示：

已知：①在该实验条件下、Fe(Ⅲ)不能氧化Ni(Ⅱ)。
②常温下，溶液中金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
离子
pH
开始沉淀pH7.23.72.27.5
完全沉淀pH8.7…3.29.0
③萃取的原理为。
回答下列问题：
(1)“预处理”时，可以用___________(填化学式)溶液除去废料表面的油脂油污。
(2)“浸出”时，提高浸出效率可采取的措施有___________(任写一种)。滤渣1的主要成分是___________。
(3)“氧化”时，加入发生反应的离子方程式为___________，目的是___________。
(4)若常温下，“调pH”时，溶液中浓度为，为使等杂质离子沉淀完全，则需控制溶液的pH范围是___________。
(5)“萃取”时，操作若在实验室进行，需要用到的主要玻璃仪器有___________、烧杯。
(6)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下关系：
温度低于30.8℃30.8~53.8℃53.8~280℃高于280℃
晶体形态多种结晶水合物
从溶液获得稳定的晶体的操作是：___________。

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