废旧锂离子电池的正极材料试样主要含有及少量Al、Fe等可通过下列实验方法回收钴、锂.
(1)在上述溶解过程中,被氧化成,在溶解过程中反应的离子方程式为 ______ .
沉淀物 | 开始沉淀pH | 沉淀完全pH |
(2)除杂时通入空气的目的 ______ ,所得的废渣成分为 ______ 从废渣中获得的部分流程如图甲所示,括号表示加入的试剂,方框表示所得到的物质.则步骤I需要的玻璃仪器有 ______ ,步骤Ⅱ中反应的离子方程式是 ______ .
(3)工业上,将粗品制备成高纯的部分工艺如图乙.
将溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH溶液作阴极液,两者用离子选择透过膜隔开,用惰性电极电解.
电解后向LiOH溶液中加入过量溶液,过滤、烘干得高纯.
①中,阴极的电极反应式是 ______ .
②中,生成反应的化学方程式是 ______ .
高三化学工业流程中等难度题
废旧锂离子电池的正极材料试样主要含有及少量Al、Fe等可通过下列实验方法回收钴、锂.
(1)在上述溶解过程中,被氧化成,在溶解过程中反应的离子方程式为 ______ .
沉淀物 | 开始沉淀pH | 沉淀完全pH |
(2)除杂时通入空气的目的 ______ ,所得的废渣成分为 ______ 从废渣中获得的部分流程如图甲所示,括号表示加入的试剂,方框表示所得到的物质.则步骤I需要的玻璃仪器有 ______ ,步骤Ⅱ中反应的离子方程式是 ______ .
(3)工业上,将粗品制备成高纯的部分工艺如图乙.
将溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH溶液作阴极液,两者用离子选择透过膜隔开,用惰性电极电解.
电解后向LiOH溶液中加入过量溶液,过滤、烘干得高纯.
①中,阴极的电极反应式是 ______ .
②中,生成反应的化学方程式是 ______ .
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)可通过下列方法回收钴、锂。
已知:①Co(OH)2是两性氢氧化物。
请回答下列问题:
(1)浸出过程中为加快浸出速率,可以采取的措施有 (写出两点)。
(2)浸出过程中Na2S2O3被氧化为Na2SO4的化学方程式为 。
该过程中可用盐酸代替H2SO4和Na2S2O3,但缺点是 。
(3)滤渣的成分为 ,充入空气的目的是 。
(4)沉钴过程中不使用NaOH溶液的原因是 。当溶液中c(Co2+)≤10-5mol·L-1时即认为沉淀完全,则需要控制x≥ (Ksp[Co(OH)2]=1.0×10-15)。制得的Co(OH)2不宜在空气中长期放置,会被空气中的O2氧化成Co(OH)3,化学反应方程式为 。
(5)碳酸锂的溶解度随温度的变化如右图所示,则洗涤碳酸锂沉淀时应选 (填“热水”或“冷水”)。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)可通过下列实验方法回收钴,并制备金属锂。
已知:①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Co(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.7 | 3.7 | 9.6 |
完全沉淀pH | 3.7 | 4.7 | 11 |
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表:
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 50 | 75 | 100 |
Li2CO3的溶解度/g | 1.539 | 1.406 | 1.329 | 1.181 | 0.866 | 0.728 |
(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为_____。
(2)上述流程中为加快化学反应速率而采取的措施是_____。
(3)在上述溶解过程中,通入SO2的目的为_____。
(4)加NaOH调pH的目的是_____。
(5)写出“沉钴”过程中发生反应的离子方程式_____。
(6)洗涤所得Li2CO3沉淀要使用_____(填“热水”或“冷水”),将氯化锂溶液蒸干的过程中还需不断通入HCl气体,其作用是_____。
(7)Co(OH)2在空气中加热时,固体残留率随温度的变化如图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水,则1000℃时,剩余固体的成分为_____(填化学式)。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
高三化学解答题中等难度题查看答案及解析
废旧锂离子池的正极材料(主要含有LiCoO2及少量的Al、Fe等)可用于回收钴、锂,工艺流程如下:
(1)在上述溶解过程中,S2O32-被氧化成SO42-,LiCoO2在溶解过程中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ,还原产物是________________________________________________ ________________________ 。
(2)在上述除杂过程中,通入空气的作用是________________________________________________ 废渣的主要成分是________________________________________ 。
(3)“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为________________________________________________________________________________________________________________________________ 。
(4)除了废渣可以回收利用外,本工艺还可回收的副产品是________________________________________________________________________________________________________________ 。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
钴酸锂电池应用广泛,电池正极材料主要含有LiCoO2、导电剂乙炔黑、铝箔及少量Fe,可通过下列实验方法回收钴、锂。
几种金属离子沉淀完全(离子浓度为10-5mo/L) 的pH如下表:
离子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Co2+ |
溶液pH | 3.2 | 4.7 | 9.0 | 9.2 |
回答下列问题:
(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为________,滤液I的主要成分是_________。
(2)已知:氧化性Co3+>H2O2>Fe3+,“酸浸”过程中H2O2所起主要作用是_________。“调节pH”除去的离子主要有Al3+和_________。
(3)酸浸时浸出率随温度变化如图所示,温度升高至50℃以上时漫出率下降的原因是___________。
(4)“萃取”和“反萃取“可简单表示为: Co2++2(HA)2 Co(HA2)2+2H+。则反萃取过程加入的试剂X是_____________。
(5)向CoSO4溶液中加入NH4HCO3溶液,发生反应的离子方程式为____________。
(6)工业上用Li2CO3粗品制备高纯Li2CO3可采用如下方法:将Li2CO3溶于盐酸,加入如图所示的电解槽,电解后向LiOH溶液中加入稍过量的NH4HCO3溶液,过滤、烘干得高纯Li2CO3。
①电解槽中阳极的电极反应式是__________________。
②向LiOH溶液中加入稍过量的NH4HCO3溶液时,发生反应的化学方程式为__________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
(16分)废旧锂离子电池的正极材料(主要含有及少量Al、Fe等)可用于回收钴、锂,实验方法如下:
已知:Fe3+开始沉淀pH=2.7, 完全沉淀pH=3.2; Al3+开始沉淀pH=3.8, 完全沉淀pH=5.2; Co2+完全沉淀pH=9.15
(1)在上述溶解过程中,S2O32-被氧化成SO42-,LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________ ________________,氧化剂是_________________________________。
(2)在上述除杂过程中,通入空气的作用是_____________________。通入空气和加入NaOH溶液后发生的离子方程式是______________ 废渣的主要成分是Al (OH)3和_______________。
(3)“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为_________________、_________________。
(4)该工艺可回收的副产品是_________________________(写化学式)。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
可通过下列流程回收废旧锂离子电池正极材料(LiCoO2,含少量Al、Fe)中的钴和锂。
回答下列问题:
(1)“酸溶、还原”过程中S2O32-转化为SO42-,LiCoO2参与反应的离子方程式为____________________________________。
(2)“废渣”的主要成分为___________________。
(3)“沉钴”过程中,当溶液的pH=10时,c(Co2+)=______mol· L-1(已知常温下KSP[Co(OH)2]=1.58×10-15)。
(4)在空气中加热Co(OH)2,固体残留率随温度的变化如图所示。
290℃时,完全脱水变为Co2O3,反应的化学方程式为_______________;500℃时的主要产物为_____________(填化学式);将1000℃时的分解产物1mol与2.2mol Na2O(稍过量)在充氩封闭管中共热,会生成鲜红色的晶体,该晶体的阴离子为正三角形结构,晶体的化学式为__________________。
(5)“滤液X”中最主要的溶质是_______________(填化学式)。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
废旧锂离子电池的回收利用意义重大,其正极废料的主要成分是,铝、炭黑及其他杂质,回收利用的流程如图1:
图1
图2
已知A溶液主要的金属离子是、,还含有少量、、.
步骤中铝溶解的离子方程式为 ______ ,固体X的成分是 ______ ;
步骤中固体溶解的化学方程式为 ______ ,该反应的还原剂是 ______ ;
实验表明溶液A中各种金属离子的沉淀率随pH的变化如图2,除杂时加入氨水调节溶液的pH,可除去杂质离子是 ______ ;
母液中含量最大三种离子是 ______ ;
从1000g锂离子电池正极材料元素含量为中可回收质量为 ______ 已知回收率为,的化学式量为74).
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
废旧锂离子电池的回收利用意义重大,其正极废料的主要成分是LiCoO2、铝、炭黑及其他杂质,回收利用的流程如下图。
已知“溶液A”中主要金属离子是Co2+、Li+,还含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+。
(1)写出步骤①中溶解铝的离子方程式:___________________,写出固体X到粗铝过程中所涉及的化学方程式:________________________。
(2)步骤②加入H2SO4和物质Y,物质Y可能为________(填序号)。
a.KMnO4溶液 b.稀硝酸溶液 c. H2O2溶液
写出步骤②中LiCoO2固体溶解的化学方程式:_______________________。
(3)实验表明溶液A中各种金属离子的沉淀虑随pH的变化如下图,现向溶液A中加入氨水,除去杂质离子________(填离子符合),应调节pH范围为_____________。
(4)母液中主要的溶质为_________________。
(5)从2kg锂离子电池正极材料(Li元素含量为7%)中可回收LiCO3的质量为_______g。(已知回收率为85%)
高三化学填空题困难题查看答案及解析