锂被誉为“高能金属”,废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等,处理该废料的一种工艺流程如图所示。

已知:
①Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3,LiCoO2难溶于水,具有强氧化性;
②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH值如表所示:
Al3+ | Fe3+ | Fe2+ | Co2+ | |
开始的沉淀的pH | 4.0 | 2.7 | 7.6 | 7.0 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.6 | 9.0 |
(1)写出“碱溶”时发生主要反应的离子方程式:
2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
A
l
O
-
2
2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
。A
l
O
-
2
(2)为提高“酸溶”的浸出速率,可采取的措施有
粉碎、搅拌、适当升温、适当增大硫酸的浓度
粉碎、搅拌、适当升温、适当增大硫酸的浓度
。(任写一种)(3)“酸溶”时,LiCoO2发生的主要反应的离子方程式为
LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co2++4H2O+O2↑
LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co2++4H2O+O2↑
;若用浓盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,缺点是 Cl-被氧化成Cl2,污染空气
Cl-被氧化成Cl2,污染空气
。(4)用氨水调节pH的范围为
3.7≤pH<7.0
3.7≤pH<7.0
。(5)该流程涉及多次过滤,实验室中过滤后洗涤沉淀的操作为
沿玻璃棒向漏斗中加水浸没沉淀,静置,待水自然流下,重复2~3次
沿玻璃棒向漏斗中加水浸没沉淀,静置,待水自然流下,重复2~3次
。(6)写出“沉钴”过程中发生反应的离子方程式:
Co2++2=CoCO3↓+CO2↑+H2O
HCO
-
3
Co2++2=CoCO3↓+CO2↑+H2O
。HCO
-
3
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑;粉碎、搅拌、适当升温、适当增大硫酸的浓度;LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co2++4H2O+O2↑;Cl-被氧化成Cl2,污染空气;3.7≤pH<7.0;沿玻璃棒向漏斗中加水浸没沉淀,静置,待水自然流下,重复2~3次;Co2++2=CoCO3↓+CO2↑+H2O
A
l
O
-
2
HCO
-
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:36引用:3难度:0.5
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