聚合物锂离子电池以其良好的性能、低发热而广泛应用于手机的移动电源。某品牌聚合物锂离子电池的...

聚合物锂离子电池以其良好的性能、低发热而广泛应用于手机的移动电源。某品牌聚合物锂离子电池的反应如下：LiCoO2+nC Li1-xCoO2+LixCn。下列说法正确的是

A．放电时，负极发生反应的物质是 Li1-xCoO2

B．充电时，阴极发生氧化反应

C．放电时，Li+由负极向正极迁移

D．充电时，阳极的电极反应式为:xLi++nC+xe-= LixCn

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二次电池锂离子电池广泛应用于手机和电脑等电子产品中。某常见锂离子电池放电时电池的总反应为：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+ C6(x<1)。2018年中国回收了全球可回收锂离子电池总量的69%。但现阶段我国废旧电池回收仍属于劳动密集型产业，效率仍需提高。一种回收该锂离子电池中的锂和钴的流程：

已知：① Na2S2O3是一种中等强度的还原剂，遇强酸分解

② Li2CO3溶解度随温度升高而减小

（1）关于该锂离子电池说法不正确的是_______________________________

A．锂离子电池中无金属锂，充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌

B．集中预处理时，为防止短时间内快速放电引起燃烧甚至爆炸，应先进行放电处理

C．充电时若转移0.01 mol电子，石墨电极将减重0.07g

D．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋

（2）LiCoO2是一种具有强氧化性的难溶复合金属氧化物，且Co3+在常温、pH=0.5条件下即开始水解。LiCoO2可溶于硫酸得CoSO4。用硫酸酸浸时，需要加入Na2S2O3作助溶剂，从化学反应原理的角度解释原因：_______________________________，写出浸出CoSO4的离子反应方程式：__________________

（3）控制氢离子浓度为4mol/L，反应温度90℃，测得相同时间内离子的浸出率与Na2S2O3溶液的变化关系如图。则酸浸时应选用浓度为_______mol/L的Na2S2O3溶液。Na2S2O3溶液浓度增至0.3mol/L时，LiCoO2的浸出率明显下降，可能的原因是_________________（用化学方程式结合文字说明）

（4）整个回收工艺中，可循环使用的物质是_____________________

（5）已知15℃左右Li2CO3的Ksp为3.210－2，该温度下Li2CO3的溶解度约为_____g。将萃取后的Li2SO4溶液加热至95℃，加入饱和Na2CO3溶液，反应10min，________________（填操作）得Li2CO3粉末。

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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)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__________。

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锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池。某种锂离子电池的结构示意图如图，其中两极区间的隔膜只允许Li＋通过。电池充电时的总反应化学方程式为：

LiCoO2===Li1－xCoO2＋xLi。关于该电池的推论错误的是(　　)。

A．放电时，Li＋主要从负极区通过隔膜移向正极区

B．放电时，负极反应xLi－xe－===xLi＋

C．充电时，将电能转化为化学能

D．充电时，负极(C)上锂元素被氧化

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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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目前锂电池的应用日益广泛，而废旧锂电池的回收利用是十分重要的课题。回收利用废旧锂电池的流程如下：

已知：①锂电池废料的主要成分是LiCoO2、铝、炭黑及其他杂质。

②“溶液A”中主要金属离子是Co2+、Li+，还含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+。

请回答：

(1)步骤Ⅰ中铝溶解的离子方程式为_____；

步骤Ⅲ中LiCoO2固体溶解的化学方程式为_______；

(2)关于步骤Ⅱ，下列实验操作或说法合理的是_________

A．灼烧前，灼烧使用的蒸发皿洗净后不需要擦干，然后加入固体X进行灼烧

B．灼烧时需要用玻璃棒不断搅拌

C．灼烧至恒重是指前后两次称量所得质量之差不得超过一定的允许误差，这个允许误差一定为0.01g

D．在电解熔融的Al2O3制备金属铝时，通常需加入冰晶石(NaAlF6)以增强其导电性

(3)步骤Ⅳ中除杂时可加入氨水调节溶液的pH，实验表明溶液A中各种金属离子的沉淀率随pH的变化如下图所示，则步骤Ⅳ中可除去的杂质离子是_________。

(4)步骤Ⅴ可采用酸碱滴定法测定碳酸锂的纯度。滴定原理如下：碳酸锂能够与盐酸反应生成氯化锂和二氧化碳，在碳酸锂未完全反应时，溶液保持中性(pH=7)。反应完全后，随着盐酸的继续滴入，溶液pH下降，以甲基红—溴甲粉绿为指示剂，用盐酸标准液滴定试样，用消耗盐酸标准滴定溶液的量来计算碳酸锂的含量。

①配制约0.30mol•L-1盐酸溶液不需要用到的仪器有________(填编号)

a.量筒b.电子天平c.漏斗d.烧杯e.容量瓶f.玻璃棒g.胶头滴管

②用0.3000mol•L-1盐酸标准溶液滴定，其中正确操作步骤的顺序为________

a．加入0.1-0.2mL甲基红—溴甲粉绿作指示剂；

b．煮沸去除CO2，再冷却到室温；

c．将试样置于250mL锥形瓶中，加入20mL水溶解；

d．用盐酸标准液滴定至试液由绿色变成酒红色；

e．继续滴定至酒红色(滴定突跃区域)即为终点

③碳酸锂的纯度可用下式计算：ω=，其中：ω—碳酸锂试样的纯度；m—碳酸锂试样的质量(g)；c—盐酸标准液的浓度(mol•L-1)V1—试样滴定时消耗盐酸的体积(mL)；V0—滴定空白溶液(指不加试样进行滴定)时标准盐酸消耗的体积(mL)，0.03694—与1.00mL标准盐酸(c=1.000mol•L-1)相当的碳酸锂的质量(g)。

滴定空白溶液的目的是_________，上述滴定操作中，缺少“煮沸去除CO2，再冷却到室温”这个步骤，测定结果将_________(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。

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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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聚酯类高分子化合物F，因其优异的耐热性和良好的力学性能而得到广泛的应用，合成路线如下：

已知: 

回答下列问题:

(1)A中含有的含氧官能团的电子式为_______，A→B的反应类型为_____。

(2)E在一定条件下还可以合成含有六元环状结构的G，则G的结构简式为_________。

(3)D→E转化反应①的化学方程式是_______。

(4)E生成F反应的化学方程式是______。

(5)若F的平均相对分子质量为25890，则其平均聚合度为______ 。

(6)满足下列条件的C的同分异构体有____种(不考虑立体异构)。

①含有1个六元碳环，且环上相邻4 个碳原子上各连有一个取代基　 ②1mol该物质与新制的Cu(OH)2悬浊液反应产生2mol砖红色沉淀

(7)写出以为原料(其他试剂任选) 制备化合物的合成路线______。

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