含钴的化合物在实际生活中应用比较广泛,回答下列有关问题。
(1)用(NH4)2C2O4溶液和CoCl2溶液为原料制取难溶于水的CoC2O4•2H2O晶体。
①已知25℃,Kb(NH3•H2O)=1.8×10-5,H2C2O4的Ka1=5.6×10-2,Ka2=5.4×10-5.(NH4)2C2O4溶液的pH <<(填“>”、“=”或“<”)7。
②反应时,使(NH4)2C2O4过量的原因是 使Co2+充分沉淀(或提高Co2+的沉淀率)使Co2+充分沉淀(或提高Co2+的沉淀率)。
(2)某种锂离子电池的正极材料是将含有钴酸锂(LiCoO2)的正极粉均匀涂覆在铝箔上制成的,可以再生利用,某校研究小组尝试回收废旧正极材料中的钴

25℃时,用图1所示装置进行电解,有一定量的钴以Co2+的形式从正极粉中浸出,一段时间后正极粉与铝箔剥离。
①阴极中LiCoO2参与的电极反应式为:LiCoO2+4H++e-═Li++Co2++2H2OLiCoO2+4H++e-═Li++Co2++2H2O。
②该研究小组发现硫酸浓度对钴的浸出率有较大影响,一定条件下,测得其变化曲线如图2所示。当c(H2SO4)>0.4mol•L-1时,钴的浸出率下降,其原因可能为 H+与LiCoO2在阴极的还原反应相互竞争,当c(H+)增大时,参与放电的H+增多(或有利于H+放电),所以钴的浸出率下降H+与LiCoO2在阴极的还原反应相互竞争,当c(H+)增大时,参与放电的H+增多(或有利于H+放电),所以钴的浸出率下降。
③正极材料含有钴酸锂(LiCoO2),没有电解完,可以用H2O2和稀H2SO4将其溶解得到Co2+,写出反应的化学方程式 2LiCoO2+H2O2+3H2SO4═Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O2LiCoO2+H2O2+3H2SO4═Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O。温度不能太高的原因是 防止H2O2剧烈分解防止H2O2剧烈分解。
【考点】原电池与电解池的综合.
【答案】<;使Co2+充分沉淀(或提高Co2+的沉淀率);LiCoO2+4H++e-═Li++Co2++2H2O;H+与LiCoO2在阴极的还原反应相互竞争,当c(H+)增大时,参与放电的H+增多(或有利于H+放电),所以钴的浸出率下降;2LiCoO2+H2O2+3H2SO4═Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;防止H2O2剧烈分解
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:3引用:1难度:0.6