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某锂离子电池正极由钴酸锂(LiCoO2)、铝箔、石墨等组成。某研究小组利用该锂离子电池正极材料回收制备Co3O4,同时回收锂,流程如图:

已知:i.锂离子电池充电时负极反应式为yC+xLi++xe-═LixCy,锂离子电池正极充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化。
ii.某些物质的溶解度(s)如表所示:
20 40 60 80
s(Li2CO3)/g 1.33 1.17 1.01 0.85
s(Li2SO4)/g 34.2 32.8 31.9 30.7
请回答下列问题:
(1)过程Ⅰ浸出液产生气泡,钴酸锂发生反应的化学方程式为
2LiCoO2+3H2SO4+H2O2
Li2SO4+2CoSO4+O2
2LiCoO2+3H2SO4+H2O2
Li2SO4+2CoSO4+O2
。在取出正极材料之前需要先将废旧电池“放电处理”,其目的是
将Li+从负极中脱出,有利于锂在正极的回收
将Li+从负极中脱出,有利于锂在正极的回收
(答出两点)。
(2)过程Ⅱ中,不同pH下金属离子的去除效果如图所示。该过程加碱调节pH的范围是
5.5~6.0
5.5~6.0
,其理由是
杂质Al3+的去除率很高,而Co2+去除率很低,损失率较小
杂质Al3+的去除率很高,而Co2+去除率很低,损失率较小


(3)过程Ⅳ中操作方法为:向滤液中加入稍过量的
Na2CO3
Na2CO3
,充分搅拌,
蒸发浓缩、趁热过滤
蒸发浓缩、趁热过滤
,用热水洗涤后干燥。
(4)过程Ⅴ中,常温下CoC2O4开始转化为Co(OH)2的pH为
8.5
8.5
。{已知:Ksp[Co(OH)2]=2.0×10-15,Ksp[CoC2O4]=4.0×10-8}

【答案】2LiCoO2+3H2SO4+H2O2
Li2SO4+2CoSO4+O2↑;将Li+从负极中脱出,有利于锂在正极的回收;5.5~6.0;杂质Al3+的去除率很高,而Co2+去除率很低,损失率较小;Na2CO3;蒸发浓缩、趁热过滤;8.5
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:8引用:1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下:

    (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
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    发布:2025/1/6 7:30:5组卷:28引用:2难度:0.9
  • 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:
    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
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,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:12引用:1难度:0.1
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