钴酸锂(LiCoO2)锂离子电池是一种应用广泛的新型电源，实验室尝试利用废旧钴酸锂锂离子电...

钴酸锂(LiCoO2)锂离子电池是一种应用广泛的新型电源，实验室尝试利用废旧钴酸锂锂离子电池回收铝、铁、铜、钴、锂元素，实验过程如下：

(1)碱浸泡过程中，铝被溶解的离子方程式为__________________________

(2)滤液A中加入草酸铵溶液，使Co元素以CoC2O4·2H2O沉淀形式析出。草酸钴是制备氧化钴及钴粉的重要原料。在空气中CoC2O4·2H2O的热分解失重数据见下表，请补充完整表中的热分解方程式。

(3)过滤Li2CO3时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：_____________________________________________________________

(4)最终所得的FeCl3溶液可作净水剂，试结合离子方程式解释其净水原理________________________________________________________

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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：①还原性：Cl－>Co2＋；

②Fe3＋和结合生成较稳定的[Fe（C2O4）3]3－，在强酸性条件下分解重新生成Fe3＋。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________（填化学式）。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）在空气中加热一定质量的CoC2O4·2H2O固体样品时，其固体失重率数据见下表，请补充完整表中问题。

已知：①CoC2O4在空气中加热时的气体产物为CO2。

②固体失重率＝对应温度下样品失重的质量/样品的初始质量。

（6）已知Li2CO3的溶度积常数Ksp＝8.64×10－4，将浓度为0.02 mol·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。

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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：①还原性：Cl－>Co2＋；

②Fe3＋和结合生成较稳定的[Fe（C2O4）3]3－，在强酸性条件下分解重新生成Fe3＋。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________（填化学式）。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）在空气中加热一定质量的CoC2O4·2H2O固体样品时，其固体失重率数据见下表，请补充完整表中问题。

已知：①CoC2O4在空气中加热时的气体产物为CO2。

②固体失重率＝对应温度下样品失重的质量/样品的初始质量。

（6）已知Li2CO3的溶度积常数Ksp＝8.64×10－4，将浓度为0.02 mol·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。

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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：①还原性：Cl->Co2+；

②Fe3+和C2O42-结合生成较稳定的[ Fe(C2O4)3]3-，在强酸性条件下分解重新生成Fe3+。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的离子反应方程式为__________________________________。

（3）滤液A中的溶质除HCl、LiCl外还有__________（填化学式）。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）在空气中加热一定质量的CoC2O4·2H2O固体样品时，其固体失重率数据见下表，请补充完整表中问题。

已知：①CoC2O4在空气中加热时的气体产物为CO2

②固体失重率=对应温度下样品失重的质量/样品的初始质量

（6）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

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

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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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目前钴酸锂(LiCoO2)锂离子电池应用十分广泛，从废旧钴酸锂理离子电池中回收铝、铁、钴、锂等元素成了重要的研究课题，某小组模拟工业流程从废旧电池中对上述元素进行提取。

已知：①滤液1中阳离子有H+、CO3+、Fe3+、Al3+、Li+等；

②几种物质不同温度下的溶解度如下表所示：

（1）钴酸锂（LiCoO2）中钴元素的化合价是_______________。

（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）为了使Fe3+、Al3+沉淀完全（通常认为金属离子浓度小于或等于10-5mol·L-1时表示已沉淀完全）加入氨水调节pH的最小值是____________（保留一位小数）。{已知：Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39，Ksp[Al(OH)3]=2.7×10-34，lg3=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）为得到高纯度的Li2CO3，需将粗产品Li2CO3与盐酸反应制得的LiCl进行电解。其原理如图所示：

①电解时阳极的电解反应式为_____________________。

②电解后向产品LiOH溶液中加入过滤NH4HCO3溶液生成Li2CO3，反应的化学方程式为__________。

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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，可以再利用。某校研究小组尝试回收废旧正极材料中的钴。

（1）钴酸锂(LiCoO2)改写为氧化物形式为　　　　　　 。

（2）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　　　　　　 。该过程中也可以用Na2S2O3代替H2O2，则反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　 。

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)]

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

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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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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(HC2O4-)　　

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 的质量分数为a%，则回收后得到CoC2O4·2H2O 的质量不高于　　　　　　　　　　　　 g。

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