钴酸锂电池应用广泛，电池正极材料主要含有LiCoO2、导电剂乙炔黑、铝箔及少量Fe，可通过下列实验方法回收钴、锂。几种金属离子沉淀完全(离子浓度为10-5mo/-组卷网

解答题-工业流程题适中0.65 引用1 组卷410

钴酸锂电池应用广泛，电池正极材料主要含有LiCoO₂、导电剂乙炔黑、铝箔及少量Fe，可通过下列实验方法回收钴、锂。

几种金属离子沉淀完全(离子浓度为10^-5mo/L)的pH如下表：

离子	Fe³⁺	Al³⁺	Fe²⁺	Co²⁺
溶液pH	3.2	4.7	9.0	9.2

回答下列问题:
(1)LiCoO₂中，Co元素的化合价为________，滤液I的主要成分是_________。
(2)已知：氧化性Co³⁺>H₂O₂>Fe³⁺，“酸浸”过程中H₂O₂所起主要作用是_________。“调节pH”除去的离子主要有Al³⁺和_________。
(3)酸浸时浸出率随温度变化如图所示，温度升高至50℃以上时漫出率下降的原因是___________。

(4)“萃取”和“反萃取”可简单表示为：Co²⁺+2(HA)₂

Co(HA₂)₂+2H⁺。则反萃取过程加入的试剂X是_____________。
(5)向CoSO₄溶液中加入NH₄HCO₃溶液，发生反应的离子方程式为____________。
(6)工业上用Li₂CO₃粗品制备高纯Li₂CO₃可采用如下方法将Li₂CO₃溶于盐酸，加入如图所示的电解槽，电解后向LiOH溶液中加入稍过量的NH₄HCO₃溶液，过滤、烘干得高纯Li₂CO₃。

①电解槽中阳极的电极反应式是__________________。
②向LiOH溶液中加入稍过量的NH₄HCO₃溶液时，发生反应的化学方程式为__________。

2018·四川绵阳·二模

收藏试题下载试题加入试题篮

知识点：氧化还原反应方程式的配平电解池电极反应式及化学方程式的书写与判断物质分离、提纯综合应用物质制备的探究答案解析【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！

类题推荐

钴酸锂电池应用广泛，正极材料主要含有钴酸锂 (LiCoO₂)、导电剂乙炔黑、铝箔及少量铁，可通过如下工艺流程回收铝、钴、锂。回答下列问题：

(1)“正极碱浸”所得滤液主要成分为NaOH和____________________(填化学式)。
(2)写出“酸浸”过程中钴酸锂发生反应的离子方程式__________________________。保持其他因素不变的情况下，“酸浸”时Co、Li元素的浸出率随温度的变化如图所示。当温度高于80℃时，Co元素的浸出率下降的原因是Co²⁺水解程度增大和_________________________。

(3)“调节pH除杂”目的是使Fe³⁺沉淀完全(离子浓度小于1×10⁻⁵mol·L⁻¹)，则应控制pH最小值为_________。[已知：Fe(OH)₃的K_sp为1×10⁻³⁸]“萃取”和“反萃取”可简单表示为：Co²⁺+ 2H₂A₂

Co(HA₂)₂+2H⁺，则反萃取过程加入的试剂X是___________________(填化学式)。
(4)沉锂过程要对滤渣进行洗涤，检验沉淀是否洗净的操作为___________________。
(5)拆解废旧电池前需进行放电处理，既可保证安全又有利于回收锂。有利于回收锂的原因是__________________________________。
(6)若100 mL0.5 mol·L⁻¹CoSO₄溶液经过沉钴，将所得CoC₂O₄·2H₂O经过一系列处理后配成1L溶液，并取100 mL该溶液，控制pH约为9～10采用碘量法测定钴的含量，滴定反应为2Co²⁺+I₂＝2Co³⁺+2I⁻，滴定消耗了0.0500 mol·L⁻¹碘溶液48.50 mL，则沉钴过程中CoC₂O₄·2H₂O的产率为_____________。

锂离子电池的广泛应用要求处理电池废料以节约资源、保护环境。钴酸锂电池的正极材料主要含有LiCoO₂、导电剂乙炔黑、铝箔及镀镍金属钢壳，处理该废旧电池的一种工艺如图所示。

回答下列问题：
(1)用NaOH 溶液处理正极材料是为了除去废旧电池中的___________，为提高该物质的去除率可采取的措施有___________(任写两条)。
(2)“酸浸”过程中LiCoO₂发生反应的离子方程式为___________。在“酸浸”过程中所用H₂O₂远高于理论用量，造成这一结果的原因为___________。
(3)“萃取”和“反萃取”可简单表示为

，则反萃取过程中加入的试剂X是___________(填化学式)。
(4)已知Li₂CO₃溶解度随温度变化曲线如下图所示。加入 Na₂CO₃溶液后应进行的操作是___________。

(5)设溶液中c(Co²⁺)=0.1mol•L^-1，为沉淀Co²⁺，向CoSO₄溶液中加入(NH₄)₂C₂O₄而不是Na₂C₂O₄。利用如下数据通过列式计算说明原因：___________。已知：25℃时0.1mol•L^-1(NH₄)₂C₂O₄溶液的pH约为6.4；0.1mol•L^-1Na₂C₂O₄溶液的pH约为8.35； Ksp[Co(OH)₂]=6.0×10^-15。

目前钴酸锂(LiCoO₂)锂离子电池应用十分广泛，从废旧钴酸锂理离子电池中回收铝、铁、钴、锂等元素成了重要的研究课题，某小组模拟工业流程从废旧电池中对上述元素进行提取。

已知：①滤液1中阳离子有H⁺、CO³⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Li⁺等；
②几种物质不同温度下的溶解度如下表所示：

T/℃	20	40	60	80
S(Li₂CO₃)/g	1.33	1.17	1.01	0.85
S(Li₂SO₄)/g	34.2	32.8	31.9	30.7

（1）钴酸锂（LiCoO₂）中钴元素的化合价是_______________。
（2）上述流程中将CoO₂^-转化为Co³⁺的离子方程式为_________________。
（3）滤液1中加入Na₂SO₃的主要目的是_____________________；加入NaClO₃的主要目的是____________。
（4）为了使Fe³⁺、Al³⁺沉淀完全（通常认为金属离子浓度小于或等于10^-5mol·L^-1时表示已沉淀完全）加入氨水调节pH的最小值是____________（保留一位小数）。{已知：Ksp[Fe(OH)₃]=1.0×10^-39，Ksp[Al(OH)₃]=2.7×10^-34，lg3=0.52}

（5）滤液3中加入饱和Na₂CO₃溶液，过滤后，需要用“热水洗涤”的原因是_________。
（6）为得到高纯度的Li₂CO₃，需将粗产品Li₂CO₃与盐酸反应制得的LiCl进行电解。其原理如图所示：
①电解时阳极的电解反应式为_____________________。
②电解后向产品LiOH溶液中加入过滤NH₄HCO₃溶液生成Li₂CO₃，反应的化学方程式为__________。

组卷网是一个信息分享及获取的平台，不能确保所有知识产权权属清晰，如您发现相关试题侵犯您的合法权益，请联系组卷网