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...

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）。

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Co3O4是制备石墨烯电池正极材料LiCoO2的原料。以钴矿石（主要成分为Co3S4，含有少量FeO、Fe2O3、Al2O3等杂质）为原料制取Co3O4的工艺流程如下：

已知：Co与Fe为活泼金属，氧化性由强到弱的顺序为：Co3+>Fe3+>Co2+。

几种氢氧化物的溶度积如下表：

(l)写出溶解池中生成H2的离子反应方程式是____。

(2)加入试剂1的目的是将Fe2+氧化为Fe3+．试剂l可选用__ 。

A．氯化钠　　 B．双氧水　 C．亚硫酸钠　 D.碘水

(3)残渣l的主要成分为____。用浓氨水再调节pH，pH应略大于___ 。（已知：lg2=0.3．当离子浓度小于l.0×l0-5mol/L，可认为沉淀完全）。

(4)操怍Ⅱ包括____、____、干燥，灼烧四个步骤；灼烧中反应的化学方程式 _________。

(5)要得到15.0g质量分数为98%的LiCoO2正极材料，理论上需要Co3O4的质量为 __________g。

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Co3O4是制备石墨烯电池正极材料LiCoO2的原料。以钴矿石(主要成分为Co3S4，含有少量FeO、Fe2O3、Al2O3等杂质)为原料制取Co3O4的工艺流程如图：

己知：Co与Fe为活泼金属，氧化性由强到弱的顺序为：Co3+＞Fe3+＞Co2+。

几种氢氧化物的溶度积如下表：

下列有关说法错误的是

A.溶解池中生成H2的离子反应方程式为：Co+2H+=Co2++H2↑

B.加入试剂1的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，试剂1可选用双氧水或碘水

C.残渣1的主要成分为Fe(OH)3

D.操作Ⅱ包括过滤、洗涤、干燥和灼烧四个步骤

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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____。

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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%)

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废旧锂离子电池的回收利用的意义重大，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：

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

（1）步骤①中铝溶解的离子方程式为_________________，固体X的成分是_________。

（2）步骤②中LiCoO2固体溶解的化学方程式为_______________　 ，该反应的还原剂是_______。

（3）母液中含量最大的三种离子是_________。

（4） (NH4)2C2O4是一种化学实验室常用的试剂，预测其溶解性___________(填“可溶于水”或“不溶于水”)。一定温度下，(NH4)2C2O4固体可分解出NH3和CO等物质，思考其它的产物并写出其分解的化学方程式__________________。

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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)。

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(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

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）___。

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