某鋰離子電池正極由鈷酸鋰(LiCoO2)、鋁箔、石墨等組成。某研究小組利用該鋰離子電池正極材料回收制備Co3O4,同時(shí)回收鋰,流程如圖:
已知:i.鋰離子電池充電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為yC+xLi++xe-═LixCy,鋰離子電池正極充放電過程中發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化。
ii.某些物質(zhì)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 |
(1)過程Ⅰ浸出液產(chǎn)生氣泡,鈷酸鋰發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2LiCoO2+3H2SO4+H2O2 Li2SO4+2CoSO4+O2↑
△
2LiCoO2+3H2SO4+H2O2 Li2SO4+2CoSO4+O2↑
。在取出正極材料之前需要先將廢舊電池“放電處理”,其目的是 △
將Li+從負(fù)極中脫出,有利于鋰在正極的回收
將Li+從負(fù)極中脫出,有利于鋰在正極的回收
(答出兩點(diǎn))。(2)過程Ⅱ中,不同pH下金屬離子的去除效果如圖所示。該過程加堿調(diào)節(jié)pH的范圍是
5.5~6.0
5.5~6.0
,其理由是 雜質(zhì)Al3+的去除率很高,而Co2+去除率很低,損失率較小
雜質(zhì)Al3+的去除率很高,而Co2+去除率很低,損失率較小
。(3)過程Ⅳ中操作方法為:向?yàn)V液中加入稍過量的
Na2CO3
Na2CO3
,充分?jǐn)嚢瑁?!--BA-->蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾
蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾
,用熱水洗滌后干燥。(4)過程Ⅴ中,常溫下CoC2O4開始轉(zhuǎn)化為Co(OH)2的pH為
8.5
8.5
。{已知:Ksp[Co(OH)2]=2.0×10-15,Ksp[CoC2O4]=4.0×10-8}【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用.
【答案】2LiCoO2+3H2SO4+H2O2 Li2SO4+2CoSO4+O2↑;將Li+從負(fù)極中脫出,有利于鋰在正極的回收;5.5~6.0;雜質(zhì)Al3+的去除率很高,而Co2+去除率很低,損失率較??;Na2CO3;蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾;8.5
△
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:8引用:1難度:0.5
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(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