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鋰被譽(yù)為“高能金屬”,廢舊鋰離子電池的正極材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等,處理該廢料的一種工藝流程如圖所示。

已知:
①Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3,LiCoO2難溶于水,具有強(qiáng)氧化性;
②相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH值如表所示:
Al3+ Fe3+ Fe2+ Co2+
開始的沉淀的pH 4.0 2.7 7.6 7.0
沉淀完全的pH 5.2 3.7 9.6 9.0
回答下列問題:
(1)寫出“堿溶”時(shí)發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式:
2Al+2OH-+2H2O=2
A
l
O
-
2
+3H2
2Al+2OH-+2H2O=2
A
l
O
-
2
+3H2

(2)為提高“酸溶”的浸出速率,可采取的措施有
粉碎、攪拌、適當(dāng)升溫、適當(dāng)增大硫酸的濃度
粉碎、攪拌、適當(dāng)升溫、適當(dāng)增大硫酸的濃度
。(任寫一種)
(3)“酸溶”時(shí),LiCoO2發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為
LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co2++4H2O+O2
LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co2++4H2O+O2
;若用濃鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液,缺點(diǎn)是
Cl-被氧化成Cl2,污染空氣
Cl-被氧化成Cl2,污染空氣

(4)用氨水調(diào)節(jié)pH的范圍為
3.7≤pH<7.0
3.7≤pH<7.0
。
(5)該流程涉及多次過濾,實(shí)驗(yàn)室中過濾后洗滌沉淀的操作為
沿玻璃棒向漏斗中加水浸沒沉淀,靜置,待水自然流下,重復(fù)2~3次
沿玻璃棒向漏斗中加水浸沒沉淀,靜置,待水自然流下,重復(fù)2~3次
。
(6)寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
Co2++2
HCO
-
3
=CoCO3↓+CO2↑+H2O
Co2++2
HCO
-
3
=CoCO3↓+CO2↑+H2O
。

【答案】2Al+2OH-+2H2O=2
A
l
O
-
2
+3H2↑;粉碎、攪拌、適當(dāng)升溫、適當(dāng)增大硫酸的濃度;LiCoO2+6H++H2O2=2Li++2Co2++4H2O+O2↑;Cl-被氧化成Cl2,污染空氣;3.7≤pH<7.0;沿玻璃棒向漏斗中加水浸沒沉淀,靜置,待水自然流下,重復(fù)2~3次;Co2++2
HCO
-
3
=CoCO3↓+CO2↑+H2O
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:36引用:3難度:0.5
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    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     
    。
    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     
    。
    (4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     

    (5)ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示)。

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
  • 3.查閱資料:CaO、MgO在高溫下與C難反應(yīng),但能與SiO2反應(yīng).硫鐵礦燒渣是一種工業(yè)廢渣(含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)),該燒渣可用于制取氧化鐵,具體化工生產(chǎn)工藝流程如下:

    (1)焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是
     

    (2)若在空氣中“酸浸”時(shí)間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1
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