實驗室里,從廢舊鈷酸鋰離子電池的正極材料(在鋁箔上涂覆活性物質(zhì)LiCoO2)中,回收鈷、鋰的操作流程如圖1所示。
(1)拆解廢舊電池獲取正極材料前,先將其浸入NaCl溶液中,使電池短路而放電,此時溶液溫度升高,該過程中能量的主要轉(zhuǎn)化方式為 化學(xué)能→電能→熱能化學(xué)能→電能→熱能。
(2)“堿浸”過程中產(chǎn)生的氣體是 H2H2;“過濾”所得濾液用鹽酸處理可得到氫氧化鋁,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓。
(3)已知LiCoO2有強(qiáng)氧化性,“酸浸”時主要的離子方程式為 8LiCoO2+S2O2-3+22H+=8Li++8Co2++2SO2-4+11H2O8LiCoO2+S2O2-3+22H+=8Li++8Co2++2SO2-4+11H2O;若硫酸、Na2S2O3溶液用一定濃度的鹽酸替代,也可以達(dá)到“酸浸”的目的,但會產(chǎn)生 Cl2Cl2(填化學(xué)式)污染環(huán)境。
(4)“沉鈷”后溶液中c(Co2+)=1.09×l0-61.09×l0-6mol/L。(已知:Ksp[Co(OH)2]=1.09×l0-15)
(5)根據(jù)如圖2判斷,“沉鋰”中獲得Li2CO3固體的操作主要包括 蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥等步驟。
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【答案】化學(xué)能→電能→熱能;H2;NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓;8LiCoO2+S2+22H+=8Li++8Co2++2+11H2O;Cl2;1.09×l0-6;蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:3引用:1難度:0.5
相似題
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1.利用如下流程可從廢光盤的金屬層中回收其中的銀(金屬層中其他金屬含量過低,對實驗影響可忽略):
已知:NaClO溶液在加熱時易分解產(chǎn)生NaCl和NaClO3;“溶解”工序發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。下列說法錯誤的是( )A.“氧化”時,適宜選擇水浴加熱方式 B.若省略第一次過濾,會使氨水的用量增加 C.濾渣Ⅱ洗滌后的濾液可送入“還原”工序利用 D.“還原”時,每生成1molAg,理論上消耗0.5molN2H4?H2O 發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4 -
2.工業(yè)上利用鋅焙砂(主要成分為ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生產(chǎn)高純ZnO的流程示意圖如圖。
(1)用足量(NH4)2SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
(2)“浸出”時As2O3轉(zhuǎn)化為?!俺椤辈襟E①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時,加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時會出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動原理解釋原因:
(5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
(6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
已知:?。腆w失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%。樣品起始質(zhì)量-剩余固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量
ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
①280℃時煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
a.恒溫280℃,60~120min
b.恒溫300℃,240~300min
c.恒溫350℃,240~300min
d.恒溫550℃,60~120min
(7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:79引用:5難度:0.5 -
3.我國青藏高原的鹽湖中蘊(yùn)藏著豐富的鋰資源,已探明的儲量約三千萬噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說法錯誤的是( ?。?br />
A.金屬鋰可保存在煤油中 B.使用復(fù)合助劑有利于碳酸鋰的分解 C.“粉碎”是為了增加接觸面積,加快反應(yīng)速率 D.真空熱還原發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為2Al+3Li2O 6Li+Al2O3高溫發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:26引用:2難度:0.9
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