规范、科学处置废旧锂离子电池具有重要的环保意义和经济价值。废磷酸铁锂粉主要成分为LiFePO4,还含有杂质铝、铜、镁。回收LiCl的工艺流程如图:

(1)LiFePO4中Fe的化合价为 +2+2。
(2)“溶浸”可得到含氯化锂的浸出液,材料中的杂质铝、铜、镁等金属杂质也会溶入浸出液,生成氯化铜的离子方程式为 Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2OCu+2H++H2O2=Cu2++2H2O。若用HNO3代替HCl和H2O2不足之处 产生有毒的氮氧化物,污染环境产生有毒的氮氧化物,污染环境。
(3)溶液A为 盐酸盐酸。
(4)工业通过处理废旧钴酸锂电池正极材料(主要成分为LiCoO2,含少量金属Cu等)回收Co和Li。
①将预处理后的正极材料粉碎,加入3mol•L-1硫酸和30%H2O2的混合溶液。写出酸浸时生成Li2SO4和CoSO4的化学方程式:2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O。其他条件相同;浸泡1h,不同温度下钴或铜的浸出率如图所示。从75°C~85°C;铜浸出率增大的幅度明显高于65°C~75°C增大的幅度,原因是 温度升高,反应速率加快,Cu2+浸出率大幅度提高温度升高,反应速率加快,Cu2+浸出率大幅度提高。

②Li可用于空气中CO2的固定,其工作原理为:4Li+3CO2充电放电2Li2CO3+C。该电池的正极反应式为 3CO2+4e-=C+2CO2-33CO2+4e-=C+2CO2-3。反应中当有3mol氧化剂被还原,通过交换膜的Li+为 1212mol。
充电
放电
CO
2
-
3
CO
2
-
3
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】+2;Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O;产生有毒的氮氧化物,污染环境;盐酸;2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;温度升高,反应速率加快,Cu2+浸出率大幅度提高;3CO2+4e-=C+2;12
CO
2
-
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:10引用:2难度:0.7
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