某種鋰離子電池的正極材料是將含有鈷酸鋰(LiCoO2)的正極粉均勻涂覆在鋁箔上制成的,可以再生利用.某校研究小組嘗試回收廢舊正極材料中的鈷.
(1)25℃時(shí),用圖1所示裝置進(jìn)行電解,有一定量的鈷以Co2+的形式從正極粉中浸出,且兩極均有氣泡產(chǎn)生,一段時(shí)間后正極粉與鋁箔剝離.
①陰極的電極反應(yīng)式為:LiCoO2+4H++e-═Li++Co2++2H2O,陽極的電極反應(yīng)式為 4OH--4e-═O2↑+2H2O4OH--4e-═O2↑+2H2O.
②該研究小組發(fā)現(xiàn)硫酸濃度對(duì)鈷的浸出率有較大影響,一定條件下,測(cè)得其變化曲線如圖2所示.當(dāng)c(H2SO4)>0.4mol?L-1時(shí),鈷的浸出率下降,其原因可能為 H+與LiCoO2在陰極的還原反應(yīng)相互競(jìng)爭(zhēng),當(dāng)c(H+)增大時(shí),參與放電的H+增多(或有利于H+放電),所以鈷的浸出率下降H+與LiCoO2在陰極的還原反應(yīng)相互競(jìng)爭(zhēng),當(dāng)c(H+)增大時(shí),參與放電的H+增多(或有利于H+放電),所以鈷的浸出率下降.
(2)電解完成后得到含Co2+的浸出液,且有少量正極粉沉積在電解槽底部.用以下步驟繼續(xù)回收鈷.
①寫出“酸浸”過程中正極粉發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 2LiCoO2+H2O2+3H2SO4═Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O2LiCoO2+H2O2+3H2SO4═Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O.該步驟一般在80℃以下進(jìn)行,溫度不能太高的原因是 防止H2O2劇烈分解防止H2O2劇烈分解.
②已知(NH4)2C2O4溶液呈弱酸性,下列關(guān)系中正確的是 acac(填字母序號(hào)).
a.c (NH4+)>c(C2O42-)>c (H+)>c (OH-)
b.c (H+)+c (NH4+)=c (OH-)+c(HC2O4-)+c(HC2O42-)
c.c (NH4+)+c (NH3?H2O)=2[c(HC2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)].
【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用;電解原理.
【答案】4OH--4e-═O2↑+2H2O;H+與LiCoO2在陰極的還原反應(yīng)相互競(jìng)爭(zhēng),當(dāng)c(H+)增大時(shí),參與放電的H+增多(或有利于H+放電),所以鈷的浸出率下降;2LiCoO2+H2O2+3H2SO4═Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;防止H2O2劇烈分解;ac
【解答】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:25引用:2難度:0.5
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(2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
(5)ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5 -
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(1)焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是
(2)若在空氣中“酸浸”時(shí)間過長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1