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規(guī)范、科學(xué)處置廢舊鋰離子電池具有重要的環(huán)保意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。廢舊鋰離子電池的正極材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等,處理該廢料的一種工藝流程如圖所示。
已知:①LiCoO2難溶于水。
②相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH如表所示。
Fe3+ Fe2+  Co2+
開(kāi)始沉淀的pH 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 3.7 9.6 9.0
③Li2CO3的溶解度(S)隨溫度(T)的變化曲線如圖所示。
(1)“放電處理”有助于鋰元素在正極的回收,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為L(zhǎng)ixCy+Li1-xCoO2=LiCoO2+Cy,則此時(shí)正極的電極反應(yīng)式為
Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2
Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2

(2)“堿溶”所得濾液中大量存在的陰離子為OH-
A
l
O
-
2
A
l
O
-
2
。
(3)為提高“酸溶”的速率,可采取的措施有
攪拌、適當(dāng)升溫、適當(dāng)增大硫酸或雙氧水的濃度
攪拌、適當(dāng)升溫、適當(dāng)增大硫酸或雙氧水的濃度
(任寫一條)。
(4)“酸溶”過(guò)程中所用H2O2的量遠(yuǎn)高于理論用量,原因?yàn)?
溶液中的Fe3+能催化分解H2O2或H2O2受熱分解
溶液中的Fe3+能催化分解H2O2或H2O2受熱分解
;若用濃鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液,產(chǎn)生的問(wèn)題是
Cl-被氧化為Cl2,污染空氣
Cl-被氧化為Cl2,污染空氣
。
(5)“調(diào)pH”時(shí),用氨水調(diào)節(jié)pH的范圍為
3.7≤pHH<7.0
3.7≤pHH<7.0

(6)“沉鈷”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH42SO4+H2O+CO2
CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH42SO4+H2O+CO2
。
(7)“沉鋰”后,洗滌所得Li2CO3沉淀要使用
熱水
熱水
(填“熱水”或“冷水”),理由為
Li2CO3在較高溫度下溶解度小,用熱水洗滌可減少Li2CO3的損耗
Li2CO3在較高溫度下溶解度小,用熱水洗滌可減少Li2CO3的損耗
。

【答案】Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2;
A
l
O
-
2
;攪拌、適當(dāng)升溫、適當(dāng)增大硫酸或雙氧水的濃度;溶液中的Fe3+能催化分解H2O2或H2O2受熱分解;Cl-被氧化為Cl2,污染空氣;3.7≤pHH<7.0;CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH42SO4+H2O+CO2↑;熱水;Li2CO3在較高溫度下溶解度小,用熱水洗滌可減少Li2CO3的損耗
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:14引用:1難度:0.6
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    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:27引用:2難度:0.9
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    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     
    。
    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    (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(guò)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
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示)。

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
  • 3.查閱資料:CaO、MgO在高溫下與C難反應(yīng),但能與SiO2反應(yīng).硫鐵礦燒渣是一種工業(yè)廢渣(含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)),該燒渣可用于制取氧化鐵,具體化工生產(chǎn)工藝流程如下:

    (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(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開(kāi)始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (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
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