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值如下表所示:
| Al3+ | Fe3+ | Fe2+ | Co2+ | |
| 开始沉淀的pH | 4.0 | 2.7 | 7.6 | 7.0 |
| 沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.6 | 9.0 |
(1)基态钴原子最高能级的电子数是
7
7
;Fe2+核外电子排布式[Ar]3d6
[Ar]3d6
。(2)“碱溶”中NaOH的用量不宜过多的原因是
后续过程消耗更多的硫酸
后续过程消耗更多的硫酸
。(3)“酸溶”时,LiCoO2发生的主要反应的离子方程式为
2LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co2++4H2O+O2↑
2LiCoO2+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)若“沉钴”后溶液中c(Li+)=4mol•L-1,加入等体积的Na2CO3溶液后,沉淀中的Li元素占元素总量的95%,则“沉锂”后溶液中c(
CO
2
-
3
0.16
0.16
mol/L。(5)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
CO
2
-
3
平面三角形
平面三角形
。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】7;[Ar]3d6;后续过程消耗更多的硫酸;2LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co2++4H2O+O2↑;Cl-被氧化成Cl2,污染空气;0.16;Co2++2=CoCO3↓+CO2↑+H2O;平面三角形
HCO
-
3
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/4/20 14:35:0组卷:22引用:1难度:0.6
相似题
-
1.我国青藏高原的盐湖中蕴藏着丰富的锂资源,已探明的储量约三千万吨,碳酸锂制备高纯金属锂的一种工艺流程如图。下列有关说法错误的是( )
发布:2025/1/6 7:30:5组卷:32引用:2难度:0.9 -
2.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(用离子方程式表示)。
(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(用含a、b的表达式表示)。发布:2025/1/19 8:0:1组卷:30引用:1难度:0.5 -
3.查阅资料:CaO、MgO在高温下与C难反应,但能与SiO2反应.硫铁矿烧渣是一种工业废渣(含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质),该烧渣可用于制取氧化铁,具体化工生产工艺流程如下:

(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:(用离子方程式表示).
(3)根据下表数据:
在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于氢氧化物 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 ,检验Fe3+已经除尽的试剂是(除KSCN外).
(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:15引用:1难度:0.1

