2019年诺贝尔化学奖授予锂离子电池的发明者，锂离子电池是目前应用广泛的一类电池。以钛铁矿...

2019年诺贝尔化学奖授予锂离子电池的发明者，锂离子电池是目前应用广泛的一类电池。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3，含有少量MgO、Fe2O3、SiO2等杂质)为原料，制备锂离子电池电极材料的工艺流程如图所示：

已知：①滤液1中含Ti微粒的主要存在形式为TiO2+；

②)Ksp(FePO4)=1.3×10-22、Ksp[Mg3(PO4)2]=1.0×10-24；溶液中某离子浓度小于等于10-5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全。

请回答下列问题：

（1）滤渣1中主要成分的化学式为__。

（2）“结晶”温度需控制在70℃左右，若温度过高会导致的后果为__。

（3）“转化I”后所得溶液中c(Mg2+)=0.01mol·L-1，若其中Fe3+沉淀完全，则溶液中c(PO43-)的范围为__。

（4）“煅烧I”反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为__。

（5）“转化II”中H2TiO3的转化率(α)与温度(T)的关系如图所示。T0℃时，一定时间内H2TiO3的转化率最高的原因为__。

（6）Li2Ti5O15中-1价与-2价O原子的数目之比为___。“煅烧II”反应中同时生成两种参与大气循环的气体，该反应的化学方程式为__。

（7）某锂离子电池放电时的电池反应为Li1-xFePO4+LixC6=LiFePO4+6C，则充电时阳极的电极反应式为__。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

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____________________。

高三化学工业流程困难题查看答案及解析

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锂电池废料以节约资源、保护环境。锂离子二次电池正极铝钴膜主要含有LiCoO2、A1等，处理该废料的一种工艺如下图所示：

回答下列问题：

(l) Li元素在元素周期表中的位置为____________，LiCoO2中Co的化合价是____。

(2)“碱浸”时Al溶解的离子方程式为________。

(3)“酸溶”时加入H2O2的目的是____，调节pH后所得滤渣主要为____。

(4)“沉钴”的离子方程式为________。

(5)配制100 mL l.0 mol/L (NH4)2C2O4溶液，需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需要_________。

(6)取CoC2O4固体4.41 g在空气中加热至300℃，得到钴的氧化物2.41 g，则该反应的化学方程式为 _________________。

高三化学工业流程困难题查看答案及解析

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锂电池废料以节约资源、保护环境。锂离子二次电池正极铝钴膜主要含有LiCoO2、A1等，处理该废料的一种工艺如下图所示：

回答下列问题：

(l) Li的原子结构示意图为____，LiCoO2中Co的化合价是____。

(2)“碱浸”时Al溶解的离子方程式为________。

(3)“酸溶”时加入H2O2的目的是____，调节pH后所得滤渣主要为____。

(4)“沉钴”的离子方程式为________。

(5)配制100mL l.0mol/L (NH4)2C2O4溶液，需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需要____。

(6)取CoC2O4固体4.41g在空气中加热至300℃，得到钴的氧化物2.41g，则该反应的化学方程式为____。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

2019年诺贝尔奖授予了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锂电池废料以节约资源、保护环境。锂离子二次电池正极铝钴膜主要含有LiCoO2、Al等，处理该废料的一种工艺如图所示：

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

（2）“碱浸”时Al溶解的离子方程式为__________________________________。

（3）“酸溶”时加入H2O2的目的是______________________________________。

（4）“沉钴”的离子方程式为___________________________________________。

（5）配制100 mL 1.0 mol/L (NH4)2C2O4溶液，需要的玻璃仪器出玻璃棒、烧杯外，还有_____。

（6）取CoC2O4固体4.41g在空气中加热至300 ℃，得到的钴的氧化物2.41g，则该反应的化学方程式为__________________________________________________________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

锂离子电池的应用很广，一种利用钛铁矿[主要成分为偏钛酸亚铁（FeTiO3），含有少量Fe2O3]制取钛白粉（TiO2）和利用其副产物制取锂离子电池的正极材料（LiFePO4）的工艺流程如下（部分条件未给出）。

（1）FeTiO3中Ti的化合价为______；在“还原”步骤中，还原“Fe3+”的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________。

（2）FeSO4溶解度与温度关系如下表，

则操作I 的名称为_______、过滤。

（3）“转化” 步骤中对溶液进行加热的主要目的是_____________。

（4）写出“沉铁”的离子反应方程式___________，为使Fe3+完全沉降，则PO43-的浓度至少应为___________（己知：Ksp (FePO4· 2H2O) = 9.91×10-16）。

（5）流程中可循环利用的物质是（H2O除外）______，写出固相焙烧的反应方程式______。

（6）某锂离子充放电时，正极发生LiFePO4与FePO4的转化，当充电时，电池负极发生的

反应为6C+xLi++xe-=LixC6，写出放电时电池反应方程式______________。

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

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。利用处理后的废旧锂离子电池材料（主要成分为Co3O4，还含有少量铝箔、LiCoO2等杂质）制备CoO，工艺流程如图：

回答下列问题：

（1）Co元素在元素周期表中的位置___。

（2）废旧锂离子电池拆解前进行“放电处理”有利于锂在正极回收的原因是___；提高“碱浸”效率的措施有____（至少写两种）。

（3）不同浸出剂“酸溶”结果如表：

①浸出剂（a）的钴浸出率最高，而实际工艺中一般不选用浸出剂（a）的原因是____。

②温度越高浸出反应速率越快，所以“酸溶”一般选用较高的温度。据此你选择的浸出剂是___（填序号），理由是___。

③从氧化还原角度分析，还原等物质的量的Co3O4，需要___（填“H2O2”或“Na2S2O3”）物质的量更少。

④综上分析，写出最合适的浸出剂与Co3O4反应的化学方程式____。

（4）已知：Ksp[Co（OH）2]=1.0×10-15，Ksp（Li2CO3）=1.7×10-3，Ksp（CoCO3）=1.5×10-13。若滤液2中Co2+含量为5.9×10-2g•L‑1，计算判断“沉碳酸钴”应调节pH不高于____。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

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。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(由Al箔、LiFePO4活性材料、少量不溶于酸碱的导电剂组成)中的资源，部分流程如图：

已知：Ksp(Li2CO3)＝1.6×10－3。部分物质的溶解度(S)如表所示：

(1)将回收的废旧锂离子电池进行预放电、拆分破碎、热处理等预处理，筛分后获得正极片。下列分析你认为合理的是__________。

A.废旧锂离子电池在处理之前需要进行彻底放电，否则在后续处理中，残余的能量会集中释放，可能会造成安全隐患。

B.预放电时电池中的锂离子移向负极，不利于提高正极片中锂元素的回收率。

C.热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物、碳粉等。

(2)写出碱溶时主要发生反应的离子方程式：________。

(3)为提高酸浸的浸出率，除粉碎、搅拌、升温外，还可采用的方法有______。(写出一种即可)

(4)酸浸时产生标况下3.36 L NO时，溶解LiFePO4________mol(其他杂质不与HNO3反应)。

(5)若滤液②中c(Li＋)＝4 mol·L－1，加入等体积的Na2CO3后，沉淀中的Li元素占原Li元素总量的90%，计算滤液③中c(CO32－)＝__________mol/L。

(6)流程中用“热水洗涤”的原因是________。

(7)工业上将回收的Li2CO3、FePO4粉碎与足量炭黑混合高温灼烧再生制备LiFePO4，写出反应的化学方程式：_________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

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。锂离子电池广泛应用要求处理锂电池废料以节约资源、保护环境。锂离子二次电池正极铝钴膜中主要含有钴酸锂(LiCoO2)、Al等，处理该废料的一种工艺如下图所示：

回答下列问题：

(1)铝钴膜在处理前初步进行粉碎的目的是________________________。

(2)能够提高“碱浸”效率的方法有________________________(至少写两种)。

(3)“碱浸”时Al溶解的离子方程式为________________________。

(4)“酸溶”时加入H2O2的目的是________________________。

(5)溶液温度和浸渍时间对钴的浸出率影响如图所示，则浸出过程的最佳条件是_______________________。

(6)配制250 mL 1.0 mol/L (NH4)2C2O4溶液，需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外还需要________。

(7)取CoC2O4固体4.41g在空气中加热至300℃，得到钴的氧化物2.41g，则该钴的氧化物的化学式为________________________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

钛铁矿的主要成分为FeTiO3（可表示为FeO·TiO2），含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料（钛酸锂LiTi5012和磷酸亚铁锂LiFePO4）的工业流程如下图所示：

已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O

(I)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是　　　　　　　　 。

（2）滤渣A的成分是____　　　　 。滤渣A的熔点大于干冰的原因是　　　　　　　　 。

（3）滤液B中TiOCI42-转化生成Ti02的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）由滤液D制备LiFeP04的过程中，所需17%双氧水与H2C204的质量比是　　　　　　 。

（5）若采用钛酸锂（Li4Ti5O12）和磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极组成电池，其工作原理为：Li4Ti5O12+3LiFePO4LiTi5012+3FePO4。该电池充电时阳极反应　　　　　　　　　　　　 .

高三化学推断题简单题查看答案及解析