2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。我国科学家开发的一种...

2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。钴酸锂（LiCoO2）电池的工作原理如图所示，其中A极材料是金属锂和石墨的复合材料（石墨作金属锂的载体），电解质为一种能传导Li+的高分子材料，隔膜只允许特定的离子通过。电池反应式为： LixC6+ Li1-xCoO2 C6+LiCoO2。下列说法中正确的是

A.充电时Li由B极区域移向A极区域

B.充电时，A为阴极，发生氧化反应C6＋xLi+＋xe－=LixC6

C.放电时，B为正极，电极反应式为Li1－xCoO2＋xLi+＋xe－=LiCoO2

D.废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”使锂进入石墨中而有利于回收

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2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。LiCoO2是锂离子电池最早使用的电极材料，利用原钴矿(主要成分为Co2O3)制备LiCoO2的工艺流程如图：

资料：在含一定量Cl-的溶液中，Co2+以CoCl42-形式存在：Co2++4C1-CoCl42-

（1）若“X试剂”是稀H2SO4和H2O2，则H2O2的作用是___。

（2）若“X试剂”是盐酸，写出离子反应方程式___。

（3）途径I中加入NaCl固体的目的___(用平衡移动原理解释)。

（4）“沉钴”过程中，为了提高Co2(OH)2CO3的产量，温度不宜过高的原因是___。

（5）已知M是钴的某种氧化物，63.6gCo2(OH)2CO3，煅烧成物质M时转移电子0.4mol，则M的化学式为___；写出“烧结”的化学方程式___。

（6）取mg样品溶于稀硫酸，加入过量KI溶液，再用cmol·L-1Na2S2O3标准液滴定(淀粉溶液做指示剂)，达到滴定终点时，消耗Na2S2O3溶液VmL，则产品中钻元素的百分含量为___。

(有关反应：LiCoO2+4H+=Li++Co3++2H2O，2Co3++2I-=2Co2++I2，I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)

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2019年诺贝尔化学奖颁布给了三位为锂电池发展作出重要贡献的科学家，磷酸铁锂离子电池充电时阳极反应式为LiFePO4-xLi＋-xe-→xFePO4+（1-x）LiFePO4。放电工作原理示意图如图。下列说法不正确的是

A.放电时，Li＋通过隔膜移向正极

B.放电时，电子由铝箔沿导线流向铜箔

C.放电时正极反应为FePO4+xLi＋+xe-→xLiFePO4+（1-x）FePO4

D.磷酸铁锂离子电池充电过程通过Li＋迁移实现，C、Fe、P元素化合价均不发生变化

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2019年10月9日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2019年诺贝尔化学奖颁发给来自美国、英国、日本的三位科学家，表彰他们在锂离子电池方面的研究贡献。钴酸锂(LiCoO2)电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。实验室尝试对废旧钴酸锂电池回收再利用。实验过程如下：

已知：①还原性：Cl->Co2+；

②Fe3+和C2O42-结合生成较稳定的[ Fe(C2O4)3]3-，在强酸性条件下分解重新生成Fe3+。

回答下列问题：

（1）废旧电池初步处理为粉末状的目的是_______________。

（2）从含铝废液得到Al(OH)3的离子反应方程式为_______。

（3）写出LiCoO2和盐酸反应的化学方程式________________。滤液A中的溶质除HCl、LiCl外还有__________（填化学式）。

（4）滤渣的主要成分为____________________（填化学式）。

（5）从FeCl3溶液中得到FeCl3·6H2O固体的操作：先_________，再蒸发浓缩、冷却结晶。

（6）在空气中加热一定质量的CoC2O4·2H2O固体样品时，其固体失重率数据见下表，请补充完整表中问题。

已知：①CoC2O4在空气中加热时的气体产物为CO2

②固体失重率=对应温度下样品失重的质量/样品的初始质量

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2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂离子电池的广泛应用要求处理电池废料以节约资源、保护环境。钴酸锂电池正极材料主要含有LiCoO2、导电剂乙炔黑、铝箔及镀镍金属钢壳等，处理该废旧电池的一种工艺如下图所示：

回答下列问题：

(1)Li原子结构示意图为_______，LiCoO2中Co的化合价是__________。

(2)用NaOH溶液处理正极材料的离子方程式为____________________________。

(3)“酸浸”过程中LiCoO2发生反应的离子方程式为___________________________。保持其他因素不变的情况下，“酸浸”时Co、Li元素的浸出率随温度的变化如右图所示，当温度高于80℃时Co元素浸出率下降的原因有：

①Co2＋水解加剧；②________________________________。

(4)调节pH的目的是使Ni2＋和_______________(填离子符号)全部沉淀。

(5)“萃取”环节，钴、锂萃取率与平衡时溶液pH的关系如下图所示，为了实现钴、锂分离效果较好，pH一般选择______________(填整数)左右。

(6)“萃取”和“反萃取”可简单表示为，则反萃取过程中加入的试剂X是___________________________(填名称)。

(7)取CoC2O4固体4.41g在空气中加热至300℃，得到钴的氧化物2.41g和一种无毒无污染的气体，则该反应的化学方程式为____________________。

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2019年诺贝尔化学奖颁给了为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。高能 LiFePO4电池结构如图所示，电池中间为聚合物的隔膜，其主要作用是反应过程中只让Li+通过。已知电池的反应原理：（1-x）LiFePO4+xFePO4+LixCn LiFePO4+nC,下列说法正确的是

A.充电时，Li+向左移动

B.放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极

C.充电时，阴极电极反应式：xLi++xe-+nC═LixCn

D.放电时，正极电极反应式：xLiFePO4-xe-═xFePO4+xLi+

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2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。磷酸铁锂锂离子电池充电时阳极反应式为,，放电工作示意图如图。下列叙述不正确的是

A.放电时，Li+通过隔膜移向正极

B.放电时，电子由铝箔沿导线流向铜箔

C.放电时正极反应为：

D.磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过Li+迁移实现，C、Fe、P元素化合价均不发生变化

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2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。磷酸铁锂锂离子电池充电时阳极反应式为,，放电工作示意图如图。下列叙述不正确的是

A.放电时，Li+通过隔膜移向正极

B.放电时，电子由铝箔沿导线流向铜箔

C.放电时正极反应为：

D.磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过Li+迁移实现，C、Fe、P元素化合价均不发生变化

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2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。磷酸铁锂锂离子电池充电时阳极反应式为,，放电工作示意图如图。下列叙述不正确的是

A.放电时，Li+通过隔膜移向正极

B.放电时，电子由铝箔沿导线流向铜箔

C.放电时正极反应为：

D.磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过Li+迁移实现，C、Fe、P元素化合价均不发生变化

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2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。磷酸铁锂锂离子电池充电时阳极反应式为,，放电工作示意图如图。下列叙述不正确的是

A.放电时，Li+通过隔膜移向正极

B.放电时，电子由铝箔沿导线流向铜箔

C.放电时正极反应为：

D.磷酸铁锂锂离子电池充放电过程通过Li+迁移实现，C、Fe、P元素化合价均不发生变化

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