回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片(除LiFePO4外,還含有Al箔、少量不溶于酸堿的導電劑)中的資源,可采用如圖所示工藝流程:
碳酸鋰的溶解度(g/L)如表:
溫度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
Li2CO3 | 1.54 | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 | 0.72 |
增大接觸面積,提高溶解效率
增大接觸面積,提高溶解效率
。(2)Ⅱ步加入過量NaOH溶液后,濾液1中存在的主要陰離子是
AlO2-、OH-
AlO2-、OH-
。(3)浸出液中存在大量H2PO4-和HPO42-,從平衡移動的角度解釋Ⅳ步中加入30%Na2CO3溶液沉鐵的主要原理是
CO32-消消耗H+,使c(H+)減小,H2PO4-、HPO42-電離平衡右移,c(PO43-)增大,與Fe3+結(jié)合生成沉淀
CO32-消消耗H+,使c(H+)減小,H2PO4-、HPO42-電離平衡右移,c(PO43-)增大,與Fe3+結(jié)合生成沉淀
。(4)Ⅴ步沉鋰后,使用熱水而不使用冷水洗滌Li2CO3的原因是
溫度升高,碳酸鋰溶解度減小,熱水可減少溶解損失
溫度升高,碳酸鋰溶解度減小,熱水可減少溶解損失
。(5)工業(yè)上將回收的Li2CO3、FePO4粉碎與足量的炭黑混合高溫灼燒再生制備LiFePO4,反應的化學方程式為
Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑
高溫
Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑
。高溫
(6)Ⅵ步將Li2CO3粗品制備成高純Li2CO3的部分工藝如下:
a.將Li2CO3溶于鹽酸作電解槽的陽極液,LiOH溶液做陰極液,兩者用離子選擇透過膜隔開,用惰性電極電解。
b.電解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共熱,過濾、洗滌、干燥得高純Li2CO3。
①a中,陽極的電極反應式是
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2
,宜選用 陽
陽
(填“陽”或“陰”)離子交換膜。②b中,加熱條件下生成Li2CO3沉淀的離子方程式是
NH4++HCO3-+2OH-+2Li+ Li2CO3↓+NH3↑+2H2O
加熱
NH4++HCO3-+2OH-+2Li+ Li2CO3↓+NH3↑+2H2O
。加熱
【考點】制備實驗方案的設計.
【答案】增大接觸面積,提高溶解效率;AlO2-、OH-;CO32-消消耗H+,使c(H+)減小,H2PO4-、HPO42-電離平衡右移,c(PO43-)增大,與Fe3+結(jié)合生成沉淀;溫度升高,碳酸鋰溶解度減小,熱水可減少溶解損失;Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑;2Cl--2e-=Cl2;陽;NH4++HCO3-+2OH-+2Li+ Li2CO3↓+NH3↑+2H2O
高溫
加熱
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:58引用:3難度:0.4
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1.為了保護環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過如下簡化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應,請回答下列問題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是
(2)檢驗第II步中Fe3+是否完全還原,應選擇
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分數(shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程,第III步應加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實驗裝置圖如圖:
實驗步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預先加水至支管處,小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應結(jié)束后將反應液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無水氯化鈣干燥。過濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請回答下列問題:
(1)儀器B的名稱為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實驗中的可能作用是
A.移走生成物水,同時讓正丁醇、正丁醚回到反應瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實驗過程中分水器內(nèi)會出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當分水器全部被水充滿時,停止反應
(4)簡述步驟Ⅱ中反應液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實驗粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
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