以废旧锂离子电池的正极材料（主要含LiCoO2、Al、C等）为原料制备CoC2O4.2H2...

以废旧锂离子电池的正极材料（主要含LiCoO2、Al、C等）为原料制备CoC2O4.2H2O的一种实验流程如图：

（1）“除铝”可在如图1所示的装置中进行。保持温度、反应物和溶剂的量不变，实验中提高铝的去除率的措施有___。

（2）“灼烧”的主要目的是___。

（3）“还原”步骤温度在70℃左右，LiCoO2发生反应的化学方程式为___。若该步骤用盐酸代替H2SO4和H2O2，也可达到“还原”的目的，但其缺点是___。

（4）“沉淀”步骤中，证明Co2+已沉淀完全的实验操作及现象是___。

（5）设计由“滤液X”制备纯净的Al2O3的实验方案。（已知含铝物种浓度与pH的关系如图所示。实验中必须使用的试剂：H2SO4溶液、BaCl2溶液、蒸馏水）___。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

利用废旧锂离子电池的正极材料（主要成分为LiCoO2、Al以及少量Ca、Mg、Cu、Fe等）制备Co3O4微球的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）LiCoO2 中Co元素的化合价为_______。

（2）步骤①中生成Co2+的离子方程式为_______。此过程中若用浓盐酸代替H2SO4和H2O2的混合溶液，除因挥发使其利用率降低外，还有的缺点是_______。

（3）步骤②中，不同pH下溶液中金属离子的去除效果如下图所示。该过程加入NaOH调节溶液pH的最佳范围是_______，理由是_______。

（4）步骤④中，过滤、洗涤操作均需用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_______。

（5）步骤⑤中，Co(OH)2在空气中高温焙烧生成Co3O4的化学方程式为_______。

（6）若以钴为电极，控制一定条件，电解NaCl溶液也可制取Co3O4的前驱体Co(OH)2。写出电解的总反应方程式_______。

（7）实验室测得“浸出液”中钴元素的含量为a mg/L，取20 mL“浸出液”模拟上述流程进行实验，得到“Co3O4微球”产品b g，又测得产品中钴元素的质量分数为w％。计算钴的回收率为_______（列式表示）。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

实验室里，从废旧钴酸锂离子电池的正极材料(在铝箔上涂覆活性物质 LiCoO2)中，回收钴、锂的操作流程如图所示：

回答下列问题。

(1)拆解废旧电池获取正极材料前，先将其浸入 NaCl 溶液中，使电池短路而放电，此时溶液温度升高，该过程中能量的主要转化方式为_____。

(2)“碱浸”过程中产生的气体是_____；“过滤”所得滤液用盐酸处理可得到氢氧化铝，反应的化学方程式为_________。

(3)“酸浸”时主要反应的离子方程式为_____；若硫酸、Na2S2O3 溶液用一定浓度的盐酸替代，也可以达到“酸浸”的目的，但会产生_________(填化学式)污染环境。

(4)“沉钴”时，调 pH 所用的试剂是_____；“沉钴”后溶液中 c(Co2+)=_____。(已知：Ksp[Co(OH)2]=1.09×l0-15)

(5)根据如图判断，“沉锂”中获得Li2CO3 固体的操作主要包括_______、_______、洗涤、干燥等步骤。

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：

②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：

(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

实验室里，从废旧钴酸锂离子电池的正极材料（在铝箔上涂覆活性物质LiCoO2）中，回收钴、锂的操作流程如下图所示：

回答下列问题。

（1）拆解废旧电池获取正极材料前，先将其浸入NaCl溶液中，使电池短路而放电，此时溶液温度升高，该过程中能量的主要转化方式为____。

（2）“碱浸”过程中产生的气体是____；“过滤”所得滤液用盐酸处理可得到氢氧化铝，反应的化学方程式为____。

（3）“酸浸”时主要反应的离子方程式为____；若硫酸、Na2S2O3溶液用一定浓度的盐酸替代，也可以达到“酸浸”的目的，但会产生____（填化学式）污染环境。

（4）“沉钴”时，调pH所用的试剂是____；“沉钴”后溶液中c（Co2+）=____。（已知：Ksp[Co（OH）2]=1.09×l0-15）

（5）在空气中加热Co（OH）2，使其转化为钴的氧化物。加热过程中，固体质量与温度的关系如左下图所示。290～500℃，发生反应的化学方程式为____。

（6）根据右下图判断，“沉锂”中获得Li2CO3固体的操作主要包括____、____、洗涤、干燥等步骤。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

实验室里，从废旧钴酸锂离子电池的正极材料（在铝箔上涂覆活性物质LiCoO2）中，回收钴、锂的操作流程如下图所示：

回答下列问题。

（1）拆解废旧电池获取正极材料前，先将其浸入NaCl溶液中，使电池短路而放电，此时溶液温度升高，该过程中能量的主要转化方式为____。

（2）“碱浸”过程中产生的气体是____；“过滤”所得滤液用盐酸处理可得到氢氧化铝，反应的化学方程式为____。

（3）“酸浸”时主要反应的离子方程式为____；若硫酸、Na2S2O3溶液用一定浓度的盐酸替代，也可以达到“酸浸”的目的，但会产生____（填化学式）污染环境。

（4）“沉钴”时，调pH所用的试剂是____；“沉钴”后溶液中c（Co2+）=____。（已知：Ksp[Co（OH）2]=1.09×l0-15）

（5）在空气中加热Co（OH）2，使其转化为钴的氧化物。加热过程中，固体质量与温度的关系如左下图所示。290～500℃，发生反应的化学方程式为____。

（6）根据右下图判断，“沉锂”中获得Li2CO3固体的操作主要包括____、____、洗涤、干燥等步骤。

高三化学综合题困难题查看答案及解析

高三化学解答题中等难度题查看答案及解析

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

(14分)某种废锂电池正极材料的主要成分是LiCoO2，含少量Al、Fe等，LiCoO2不溶于水。实验室回收废锂电池制备锂单质的流程如图所示：

（1）正极材料酸浸时发生主要反应的化学方程式为_______。某同学从环境保护的角度考虑上述做法不合理，理由是_______，于是提出可用酸化的双氧水代替盐酸，则反应的离子方程式为______。

（2）Li2CO3在高温焙烧时发生反应的化学方程式为______。

（3）固体C与焦炭的反应需在真空条件下进行的原因是_______。

（4）工业上采用熔融盐电解法制备金属锂，电解质为熔融的LiCl-KCl，采用石墨阳极和低碳钢阴极，则阴极的电极反应式为______。如果用LiCl的水溶液代替熔融的LiCl-KCl，则其后果是_____。

高三化学实验题简单题查看答案及解析

LiCoO2（钴酸锂）是锂离子电池的正极材料。以某海水为原料制备钴酸锂的一种流程如下：

已知如下信息：①该海水中含浓度较大的LiCl，含少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等。

②碳酸锂的溶解度与温度关系如图所示。

③常温下，几种难溶物质的溶度积数据如下：

请回答下列问题：

(1)LiCoO2中钴的化合价为____________　 ，滤渣1主要成分有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3和____________________（填化学式）。

(2)调pH=5的目的是________________________。

(3) “沉锂”包括过滤、洗涤等，宜用_____________（填“热水”或“冷水”）洗涤Li2CO3。加入纯碱的量与锂回收率的关系如表所示：

从生产成本考虑，宜选择_______________（填序号）方案投料。

(4) “除杂2”中调pH=13时c(Mg2)=_______________mol·L1。

(5) “合成”中采用高温条件，放出一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。写出“合成”发生反应的化学方程式_____________________________________________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析