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...

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________________。

(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________________。

高二化学工业流程题中等难度题查看答案及解析

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:

回答下列问题:

(1)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________不能用盐酸代替硫酸，原因是:__________。“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℃以上时浸出率下降的原因是_________。

(4)“萃取”和“反萃取“可简单表示为: Co2++2( HA)2Co(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_________。

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

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：还原性：Cl−＞Co2+；

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的离子方程式为________。

（3）滤液A中的溶质除HCl、LiCl外还有FeCl3、CoCl2。写出LiCoO2和盐酸反应的化学方程式_______。

（4）滤渣的主要成分为______（填化学式）。

（5）已知Li2CO3的溶度积常数Ksp＝8.64×10−4，将浓度为0.02mol·L−1的Li2SO4和浓度为0.02 mol·L−1的Na2CO3溶液等体积混合，则溶液中的Li+浓度为________ mol·L−1。

（6）从FeCl3溶液得到FeCl3·6H2O固体的操作关键是________。

高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析

钻酸锂电池成用广泛，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10-5mol/L)的pH如下表:

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℃以上时浸出率下降的原因是________。

（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__________。

高二化学综合题中等难度题查看答案及解析

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。

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(C2O42－)+c(OH-)+c(HC2O42－)

C.c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2[c(C2O42－)+c(HC2O42－)+c(H2C2O4)]

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

高二化学填空题困难题查看答案及解析

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）调节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________。

（6）在“合成”中制备1 mol LiCoO2转移电子的物质的量为__________。

高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析

某研究性学习小组对某废旧合金（含有Cu、Fe、Si三种成分）进行分离、回收。其工业流程如下：

已知：298K时，Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13，

根据上面流程回答有关问题：

（1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ一定都不含有的操作是________。

A.过滤       B.洗涤        C.干燥       D.蒸馏

（2）过量的还原剂应是__________________，溶液a中发生的反应的离子方程式为________________________________。

（3）若用x mol/L KMnO4溶液处理溶液b，当恰好将溶液中的阳离子完全氧化时消耗KMnO4溶液ymL，则最后所得红棕色固体C的质量为________g(用含x、y的代数式表示)。

（4）将溶液c调节pH至2.9-3.2的目的是______________________________。

（5）常温下，取0.2mol/L的CuCl2溶液，若要使Cu2+开始沉淀，应调节pH至___________。

（6）用惰性电极电解溶液e制取固体B，所发生的化学反应方程式为___________________________。

高二化学综合题困难题查看答案及解析

高二化学解答题中等难度题查看答案及解析

特斯拉全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池，其工作原理如图，A极材料是金属锂和石墨的复合材料(石墨作为金属锂的载体)，电解质中通过传导Li＋实现导电，隔膜只允许特定的离子通过，电池反应式LixC6＋Li1－xCoO2C6＋LiCoO2。下列说法不正确的是（　　 ）

A.放电时，电子沿导线由A移向B，电解质溶液是含Li＋的水溶液

B.充电时A为阴极，发生还原反应为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“充电处理”使锂进入石墨中而有利于回收

高二化学单选题困难题查看答案及解析

回收的废旧锌锰干电池经过处理后可得到锰粉(含MnO2、Mn(OH)2、Fe和炭粉等)，由锰粉为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)的工艺流程如下：

已知：①2H2SO4 + MnO2 + 2FeSO4 ＝ MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O

②部分氢氧化物的Ksp(近似值)如下表(25 ℃)

根据上图流程及有关数据回答下列问题。

（1）锰粉酸溶时，过量FeSO4所起的作用为______________________。

（2）往滤液1中先加入H2O2的目的是氧化Fe2+，该反应的离子方程式为________________，后加入氨水的目的是调节pH除去杂质离子，使滤液中的杂质离子沉淀完全(残留在溶液中的离子浓度≤ l0－5 mol·L－1)，常温下测得溶液中c(Mn2＋)＝0.1 mol·L－1，则需调节溶液的pH范围为_______________。

（3）沉锰工序中，加入氨水的目的是（从化学平衡移动的角度解释）___________，沉锰工序中判断沉淀已经洗涤干净的实验操作是________________________________。

（4）沉锰后废液中的主要成份为_____________________________。

高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析