2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂离子电池的广泛应用使锂的需求量大增,自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。
i(1)为鉴定某矿石中是否含有锂元素,可以采用焰色反应来进行鉴定,当观察到火焰呈 AA,可以认为存在锂元素。
A.紫红色
B.绿色
C.黄色
D.紫色(需透过蓝色钴玻璃)
ii锂离子电池的广泛应用同样也要求处理电池废料以节约资源、保护环境。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(由Al箔、LiFePO4活性材料、少量不溶于酸碱的导电剂组成)中的资源,部分流程如图:

查阅资料,部分物质的溶解度(s),单位g,如表所示:
T/℃ | S(Li2CO3) | S(Li2SO4) | S(Li3PO4) | S(LiH2PO4) |
20 | 1.33 | 34.2 | 0.039 | 126 |
80 | 0.85 | 30.5 | - | - |
AC
AC
。A.废旧锂离子电池在处理之前需要进行彻底放电,否则在后续处理中,残余的能量会集中释放,可能会造成安全隐患。
B.预放电时电池中的锂离子移向负极,不利于提高正极片中锂元素的回收率。
C.热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物、碳粉等。
(3)工业上为了最终获得一种常用金属,向碱溶一步所得滤液中加入一定量硫酸,请写出此时硫酸 参与反应的所有离子方程式
H++OH-=H2O、+H++H2O=Al(OH)3↓
A
l
O
-
2
H++OH-=H2O、+H++H2O=Al(OH)3↓
:A
l
O
-
2
(4)有人提出在酸浸时,用H2O2代替HNO3效果会更好。请写出用双氧水代替硝酸时主要反应的化学方程式
2LiFePO4+4H2SO4+H2O2=Li2SO4+Fe2(SO4)3+2H3PO4+2H2O
2LiFePO4+4H2SO4+H2O2=Li2SO4+Fe2(SO4)3+2H3PO4+2H2O
(5)若滤液②中c(Li+)=4mol•L-1加入等体积的Na2CO3后,沉淀中的Li元素占原Li元素总量的95.5%,计算滤液③中c(
CO
2
-
3
0.20mol/L
0.20mol/L
。(Ksp(LiCO)=1.62×10-3)(6)综合考虑,最后流程中对-滤渣③Ⅱ洗涤时,常选用下列
A
A
(填字母)洗涤。A.热水
B.冷水
C.酒精
原因是
Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少Li2CO3的溶解,同时成本比酒精低
Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少Li2CO3的溶解,同时成本比酒精低
(7)工业上将回收的Li2CO3和滤渣②中FePO4粉碎与足量炭黑混合高温灼烧再生制备 LiFePO4,实现了物质的循环利用,更好的节省了资源,保护了环境。请写出反应的化学方程式:
Li2CO3+2FePO4+2C 2 LiFePO4+3CO↑
高温
Li2CO3+2FePO4+2C 2 LiFePO4+3CO↑
。高温
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】A;AC;H++OH-=H2O、+H++H2O=Al(OH)3↓;2LiFePO4+4H2SO4+H2O2=Li2SO4+Fe2(SO4)3+2H3PO4+2H2O;0.20mol/L;A;Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少Li2CO3的溶解,同时成本比酒精低;Li2CO3+2FePO4+2C 2 LiFePO4+3CO↑
A
l
O
-
2
高温
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:55引用:3难度:0.5
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1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质)。用该烧渣制取药用辅料-红氧化铁的工艺流程如图:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
(3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
(4)煅烧A的反应方程式是
(5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于发布:2025/1/19 8:0:1组卷:30引用:1难度:0.5 -
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(1)焙烧时产生的主要有害气体是
(2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
(3)根据下表数据:氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1
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