锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2),导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-═LixC6.现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)

请回答下列问题:
(1)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
(2)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式2LiCoO2+H2O2+3H2SO4 80℃ Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O2LiCoO2+H2O2+3H2SO4 80℃ Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;可用盐酸代替H2SO4和H2O2 的混合液,但缺点是有氯气生成,污染较大,引入氯离子杂质,在后续步骤中难以分离有氯气生成,污染较大,引入氯离子杂质,在后续步骤中难以分离。
(3)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2OCoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O。
(4)充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6CLi1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C。
(5)上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收。其原因是Li+从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中Li+从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中;在整个回收工艺中,可回收的金属化合物有Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4(填化学式)。
80
℃
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【答案】2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;2LiCoO2+H2O2+3H2SO4 Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;有氯气生成,污染较大,引入氯离子杂质,在后续步骤中难以分离;CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O;Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C;Li+从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中;Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:15引用:1难度:0.5
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(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