某废旧电池材料的主要成分为钴酸锂(LiCoO2)，还含有一定量的铁、铝、铜等元素的化合物，...

某废旧电池材料的主要成分为钴酸锂（LiCoO2），还含有一定量的铁、铝、铜等元素的化合物，其回收工艺如图所示，最终可得到Co2O3和锂盐。

已知：CoC2O4·2H2O微溶于水，它的溶解度随温度升高而逐渐增大，且能与过量的C2O42－离子生成Co（C2O4）n2（n－1）－而溶解。

（1）“还原酸浸”过程中钴酸锂反应的离子方程式________________________________________；温度通常控制在40℃以下的原因是_______________________________________________。

（2）“除铝铁”过程的两种试剂的作用分别是____________________，______________________。

（3）“除铜”所用试剂X为H2S，试写出该反应的离子方程式______________________________。

（4）“沉钴”过程中，（NH4）2C2O4的加入量（图a）、沉淀反应的温度（图b）与钴的沉淀率关系如图所示：

①随n（C2O42－）：N（Co2＋）比值的增加，钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小的原因________________________________________________________________________。

②沉淀反应时间为10 min，温度在50℃以上时，随温度升高而钴的沉淀率下降的可能原因是_________________________________________________________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

某废旧电池材料的主要成分为钴酸锂(LiCoO2)，还含有一定量的铁、铝、铜等元素的化合物，其回收工艺如图所示，最终可得到Co2O3和锂盐。

已知：CoC2O4·2H2O微溶于水，它的溶解度随温度升高而逐渐增大，且能与过量的C2O42－离子生成Co(C2O4)n2(n－1)－而溶解。

（1）“还原酸浸”过程中，LiCoO2发生反应的离子方程式为：___，该过程温度通常控制在40℃以下的原因是：___。

（2）“除铝铁”过程的两种试剂的作用分别是___，___。

（3）“除铜”所用试剂X为H2S，试写出该反应的离子方程式：___。并计算室温下该反应的平衡常数K＝___，已知：25℃时Kap(CuS)＝8.5×10－45，已知H2S在水中的的电离常数：K1＝1.3×10－7，K2＝7.l×10－15

（4）“沉钴”过程中，(NH4)2C2O4的加入量(图a)、沉淀反应的温度(图b)与钴的沉淀率关系如图所示：

①随n(C2O42－)：N(Co2＋)比值的增加，钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小的原因___。

②沉淀反应时间为10 min，温度在50℃以上时，随温度升高而钴的沉淀率下降的可能原因是___。

（5）已知“沉锂”过程中，滤液a中的c(Li＋)约为10－1mol·L－1，部分锂盐的溶解度数据如下表所示。

结合数据分析，沉锂过程所用的试剂b是___(写化学式)，相应的操作方法：向滤液a中加入略过量的试剂b，搅拌，___，___，洗涤干燥。检验沉淀洗净的方法是___。

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某废旧电池材料的主要成分为钴酸锂(LiCoO2)，还含有一定量的铁、铝、铜等元素的化合物，其回收工艺如图所示，最终可得到Co2O3和锂盐。

已知：CoC2O4·2H2O微溶于水，它的溶解度随温度升高而逐渐增大，且能与过量的C2O42－离子生成Co(C2O4)n2(n-1)－而溶解。

(1)“还原酸浸”过程中，LiCoO2发生反应的离子方程式为________，该过程温度通常控制在40℃以下的原因是________。

(2)“除铝铁”过程的NaClO3的作用是_______。

(3)“沉钴”过程中，(NH4)2C2O4的加入量(图a)、沉淀反应的温度(图b)与钴的沉淀率关系如图所示：

①随n(C2O42－)：n(Co2＋)比值的增加，钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小的原因是_______。

②沉淀反应时间为10 min，温度在50℃以上时，随温度升高而钴的沉淀率下降的可能原因是___________。

(4)已知“沉锂”过程中，滤液a中的c(Li＋)约为10－1mol·L－1，部分锂盐的溶解度数据如表所示。

结合数据分析，沉锂过程所用的试剂b是_________(写化学式)，相应的操作方法：向滤液a中加入略过量的试剂b，搅拌，加热浓缩，________，洗涤干燥。

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某废旧电池材料的主要成分为钴酸锂，还含有一定量的铁、铝、铜等元素的化合物，其回收工艺如图所示，最终可得到和锂盐。

已知：CoC2O4·2H2O微溶于水，它的溶解度随温度升高而逐渐增大，且能与过量的离子生成而溶解。

（1）“还原酸浸”过程中，发生反应的离子方程式为：_______________________________________，该过程温度通常控制在以下的原因是：______________________________________。

（2）“除铝铁”过程的两种试剂的作用分别是________________________，____________________________。

（3）“除铜”所用试剂X为，试写出该反应的离子方程式：_______________________________。

（4）“沉钴”过程中，的加入量图、沉淀反应的温度图与钴的沉淀率关系如下图所示：

随：比值的增加，钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小的原因_____________________。

沉淀反应时间为10min，温度在以上时，随温度升高而钴的沉淀率下降的可能原因是___________________________________________。

（5）已知“沉锂”过程中，滤液a中的约为10-1mol/L，部分锂盐的溶解度数据如下表所示。

结合数据分析，沉锂过程所用的试剂b是__________写化学式，检验沉淀洗净的方法是___________________________________________________________。

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随着钴酸锂电池的普及使用，从废旧的钴酸锂电池中提取锂、钴等金属材料意义重大。如图是废旧钻酸锂(LiCoO2)(含少量铁、铝、铜等元素的化合物)回收工艺流程：

（1）“拆解”前需进入“放电”处理的目的是__；用食盐水浸泡是放电的常用方法，浸泡放电过程中产生的气体主要有__。

（2）上述流程中将CoO2-转化为Co3+的离子方程式为__。

（3）滤液1中加入Na2SO3的主要目的是__；加入NaClO3的主要目的是__。

（4）“沉钴”过程中，(NH4)2C2O4的加入量(图a)、沉淀反应的温度(图b)与钴的沉淀率关系如图所示：

根据图沉钴时应控制n(C2O42-)：n(Co2+)比为__，温度控制在__℃左右。

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钴酸锂废极片中钴回收的某种工艺流程如下图所示，其中废极片的主要成分为钴酸锂（LiCoO2）和金属铝，最终可得到Co2O3及锂盐。

（1） “还原酸浸”过程中，大部分LiCoO2可转化为CoSO4，请将该反应的化学方程式补充完整：2LiCoO2+3H2SO4+□　　　　 □CoSO4+□　　　　 +□　　　　 + □　　　　 。__________

（2） “还原酸浸”过程中，Co、Al浸出率（进入溶液中的某元素质量占固体中该元素总质量的百分数）受硫酸浓度及温度（t）的影响分别如图1和图2所示。工艺流程中所选择的硫酸浓度为2 mol.L-1，温度为80 oC，推测其原因是________。

A. Co的浸出率较高　　　　　　　　 　　 B. Co和Al浸出的速率较快

C. Al的浸出率较高　　 　　　　　　　　 D. 双氧水较易分解

（3）加入(NH4)2C2O4后得CoC2O4沉淀。写出CoC2O4沉淀在空气中高温煅烧得到Co2O3的反应的化学方程式：________。

（4）若初始投入钴酸锂废极片的质量为1 kg，煅烧后获得Co2O3的质量为83 g，已知Co的浸出率为90%，则钴酸锂废极片中钴元素的质量分数约为________（小数点后保留两位）。

（5）已知“沉锂”过程中，滤液a中的c(Li+)约为10-1 mol·L-1，部分锂盐的溶解度数据如下表所示。

结合数据分析，沉锂过程所用的试剂b是________（写化学式），相应的操作方法：向滤液a中加入略过量的试剂b，搅拌，________，洗涤干燥。

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某废旧锂电池材料含有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂石墨和铝粉等。回收废旧锂电池中钴的工艺流程如下：

已知：Ksp(CoC2O4)=2.5×10-9，Ksp(CoCO3)=1.5×10-13

回答下列问题：

(1)“浸出液”的主要成分是LiHC2O4、Al(HC2O4)3，“浸出渣”的主要成分是CoC2O4。“浸出”中生成CoC2O4的化学方程式为 _______ ，若H2C2O4用量过大，CoC2O4的产率反而会降低，原因是____。

(2)“转化”中加入Na2CO3溶液发生反应的离子方程式为___________，该反应进行的程度较大，试用平衡常数K解释原因　 _____ 。

(3)“电解”时装置如图所示。阳极的电极反应式为______，电解后a室中的电解液可返回　 ________工序继续使用。

(4)某废旧锂电池粉末中LiCoO2的质量分数为w，将mkg该废料进行回收利用，电解得到钴nkg，钴的回收率为____。

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锂离子电池应用十分广泛，从废旧钻酸锂(LiCoO2)锂离子电池中回收铝、铁、钴、锂等元素成了重要的研究课题。现欲利用图19所示的工艺流程回收废旧电池中的某些金属资源(部分条件未给出)。回答下列问题：

已知：①滤液1中阳离子有H+、Co2+、Fe2+、Al3+、Li+等；

②两种物质不同温度下的溶解度如下表所示：

(1)钴酸锂( LiCoO2)钴元素的化合价为___________。

(2)浸泡时加入Na2SO3的主要目的是______________________；可用盐酸代替H2SO4和Na2SO3的混合液，但缺点是______________________。

(3)滤液1中加入NaClO3的主要目的是______________________(用离子方程式表示)。

(4)为了使Fe3+、Al3+沉淀完全(通常认为金属离子浓度小于或等于10－5mo·L－1时已沉淀完全)加入氨水调节pH的最小值是___________。（已知：Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10－39，Ksp[Al(OH)3]=2.7×10－34，1g3=0.52）

(5)滤液3中加入饱和Na2CO3溶液，过滤后，需要用“热水洗涤”的原因是___________。

(6)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，利用如图所示的装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为___________(填化学式)溶液；阳极电极反应式为______________________；电解过程中Li+向___________(填“A”或“B”)电极迁移。

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（14分）某种锂离子电池的正极材料是将含有钴酸锂（LiCoO2）的正极粉均匀涂覆在铝箔上制成的，可以再生利用。某校研究小组尝试回收废旧正极材料中的钴。

（1）25℃时，用图1所示装置进行电解，有一定量的钴以Co2+的形式从正极粉中浸出，且两极均有气泡产生，一段时间后正极粉与铝箔剥离。

①阴极的电极反应式为：LiCoO2 + 4H+ + e- === Li+ + Co2+ + 2H2O 、　　　　　　 。

阳极的电极反应式为　　　　　　 。

②该研究小组发现硫酸浓度对钴的浸出率有较大影响，一定条件下，测得其变化曲线如图2所示。当c(H2SO4) > 0.4 mol·L-1时，钴的浸出率下降，其原因可能为　　　　　　 。

（2）电解完成后得到含Co2+的浸出液，且有少量正极粉沉积在电解槽底部。用以下步骤继续回收钴。

①写出“酸浸”过程中正极粉发生反应的化学方程式　　　　　　 。该步骤一般在80℃以下进行，温度不能太高的原因是　　　　　　 。

②已知(NH4)2C2O4溶液呈弱酸性，下列关系中正确的是　　　　　　 （填字母序号）。

a.c (NH4+)> c(C2O42-)>c (H+)>c (OH-)

b.c (H+) +c (NH4+) =c (OH-) + c(HC2O4-)+c(C2O42-)

c.c (NH4+)+ c (NH3•H2O ) = 2[c(C2O42-) + c(HC2O4-) + c(H2C2O4)]

（3）已知所用锂离子电池的正极材料为x g，其中LiCoO2（M = 98 g·mol-1）的质量分数为a%，则回收后得到CoC2O4•2H2O （M = 183 g·mol-1）的质量不高于　　　　　　 g。

高三化学简答题极难题查看答案及解析

某种锂离子电池的正极材料是将含有钴酸锂（LiCoO2）的正极粉均匀涂覆在铝箔上制成的，可以再生利用．某校研究小组尝试回收废旧正极材料中的钴。

(1)25℃时，用图1所示装置进行电解，有一定量的钴以Co2+的形式从正极粉中浸出，且两极均有气泡产生，一段时间后正极粉与铝箔剥离。

①阴极的电极反应式为：LiCoO2+4H++e-=Li++Co2++2H2O，阳极的电极反应式为______。

②该研究小组发现硫酸浓度对钴的浸出率有较大影响，一定条件下，测得其变化曲线如图2所示。当c（H2SO4）＞0.4mol•L-1时，钴的浸出率下降，其原因可能为______。

(2)电解完成后得到含Co2+的浸出液，且有少量正极粉沉积在电解槽底部。用以下步骤继续回收钴。

①写出“酸浸”过程中正极粉发生反应的化学方程式______。该步骤一般在80℃以下进行，温度不能太高的原因是______。

②已知（NH4）2C2O4溶液呈弱酸性，下列关系中正确的是______（填字母序号）。

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)]

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