【題目】某廢舊鋰電池材料含有鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑石墨和鋁粉等;厥諒U舊鋰電池中鈷的工藝流程如下:

已知:Ksp(CoC2O4)=2.5×10-9,Ksp(CoCO3)=1.5×10-13

回答下列問(wèn)題:

(1)“浸出液”的主要成分是LiHC2O4、Al(HC2O4)3,浸出渣的主要成分是CoC2O4!敖觥敝猩CoC2O4的化學(xué)方程式為 _______ ,若H2C2O4用量過(guò)大,CoC2O4的產(chǎn)率反而會(huì)降低,原因是____

(2)“轉(zhuǎn)化”中加入Na2CO3溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________,該反應(yīng)進(jìn)行的程度較大,試用平衡常數(shù)K解釋原因 _____ 。

(3)“電解”時(shí)裝置如圖所示。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為______,電解后a室中的電解液可返回 ________工序繼續(xù)使用。

(4)某廢舊鋰電池粉末中LiCoO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,將mkg該廢料進(jìn)行回收利用,電解得到鈷nkg,鈷的回收率為____

【答案】2LiCoO2+5H2C2O4=2LiHC2O4+2CoC2O4+4H2O+2CO2 CoC2O4與過(guò)量的H2C2O4反應(yīng)轉(zhuǎn)化成Co(HC2O4)2而溶解 CoC2O4+CO32- CoCO3+ C2O42- 該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.67×104,反應(yīng)正向進(jìn)行的趨勢(shì)很大 2H2O-4e-=O2+4H+ 酸溶

【解析】

(1)“浸出液的主要成分是LiHC2O4、Al(HC2O4)3,浸出渣的主要成分是CoC2O4。浸出LiCoO2H2C2O4反應(yīng)生成CoC2O4,同時(shí)生成二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2LiCoO2+5H2C2O4=2LiHC2O4+2CoC2O4+4H2O+2CO2,若H2C2O4用量過(guò)大,CoC2O4與過(guò)量的H2C2O4反應(yīng)轉(zhuǎn)化成Co(HC2O4)2而溶解,CoC2O4的產(chǎn)率反而會(huì)降低;

(2)根據(jù)CoC2O4CoCO3的溶度積,轉(zhuǎn)化中加入Na2CO3溶液,將CoC2O4轉(zhuǎn)化為CoCO3,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CoC2O4+CO32- CoCO3+ C2O42-,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=KspCoC2O4÷KspCoCO3=2.5×10-9÷1.5×10-13=1.67×104,反應(yīng)正向進(jìn)行的趨勢(shì)很大,故該反應(yīng)進(jìn)行的程度較大;

(3)“電解時(shí)裝置如圖所示。連接正極的電極為陽(yáng)極,陽(yáng)極上水電離出的氫氧根離子失電子產(chǎn)生氧氣,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+,左室產(chǎn)生大量氫離子,氫離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入a室,a室得到酸,故電解后a室中的電解液可返回酸溶工序繼續(xù)使用;

(4)根據(jù)質(zhì)量守恒進(jìn)行求算,某廢舊鋰電池粉末中LiCoO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,將mkg該廢料進(jìn)行回收利用,電解得到鈷nkg,鈷的回收率為。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】根據(jù)下圖回答問(wèn)題:

1)寫(xiě)出濃硫酸和木炭粉在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________

2)如果用圖中的裝置檢驗(yàn)上述反應(yīng)的全部產(chǎn)物,寫(xiě)出下面標(biāo)號(hào)所表示的儀器中應(yīng)加入的試劑的名稱(chēng)及其作用:

A中加入的試劑是_________________作用是________________________.

B中加入的試劑是_________________作用是________________________.

C中加入的試劑是 _________________ ,作用是除盡 ____________氣體.

D中加入的試劑是_________________作用是________________________.

3)實(shí)驗(yàn)時(shí),C中應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是_______________________.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)室需要0.5mol·L1硫酸溶液450 mL。根據(jù)溶液的配制情況回答下列問(wèn)題:

1)如圖所示的儀器中配制溶液肯定不需要的是______(填序號(hào)),配制上述溶液還需用到的玻璃儀器是________(填儀器名稱(chēng))。

2)配制過(guò)程中需先在燒杯中將濃硫酸進(jìn)行稀釋?zhuān)♂寱r(shí)操作方法是______________。

3)在配制過(guò)程中,其他操作都準(zhǔn)確,下列操作中錯(cuò)誤的是________(填代號(hào),下同),能引起誤差偏高的有________。

①洗滌量取濃硫酸后的量筒,并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中

②未等稀釋后的H2SO4溶液冷卻至室溫就轉(zhuǎn)移到容量瓶中

③將濃硫酸直接倒入燒杯,再向燒杯中注入蒸餾水來(lái)稀釋濃硫酸

④定容時(shí),加蒸餾水超過(guò)刻度線,又用膠頭滴管吸出

⑤轉(zhuǎn)移前,容量瓶中含有少量蒸餾水

⑥定容搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面低于標(biāo)線,又用膠頭滴管加蒸餾水至刻度線

⑦定容時(shí),俯視刻度線

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )

A. 化學(xué)反應(yīng)必然伴隨發(fā)生能量變化

B. 化學(xué)變化中的能量變化主要是由化學(xué)鍵變化引起的

C. 能量變化是化學(xué)反應(yīng)的基本特征之一

D. 化學(xué)反應(yīng)中能量變化的大小與反應(yīng)物的質(zhì)量多少無(wú)關(guān)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(化學(xué)——選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ))

合成抗癌新藥鹽酸?颂婺岬年P(guān)鍵中間體G的一種合成路線如下圖:

已知:①A分子中只有一種化學(xué)環(huán)境的氫;

②TsCl

(1)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________________。

(2)E的分子式為_____________;G中的含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)有___________。

(3)E生成F的反應(yīng)類(lèi)型是________________。

(4)WD的同分異構(gòu)體.W是三取代芳香族化合物,既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和水解反應(yīng),又能與FeC13溶液發(fā)生顯色反應(yīng);1mol W最多可與4mol NaOH反應(yīng),W的同分異構(gòu)體有______種;若W的核磁共振氫譜只有4組峰.則W的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:_____________。

(5)參照上述合成路線,以()和鄰苯二酚為原料(其它試劑任選),設(shè)計(jì)制備的合成路線。_____________________________________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案,以分離KCl和BaCl2兩種固體混合物,試回答下列問(wèn)題:

供選試劑:Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、鹽酸

(1)操作①的名稱(chēng)是________,操作②的名稱(chēng)是____________。

(2)試劑a是____________(填化學(xué)式,下同),試劑b是__________,固體B是____________。

(3)加入試劑a所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。

加入試劑b所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。

(4)該方案能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>__________________________(填“能”或“不能”)。若不能,應(yīng)如何改進(jìn)?(若能,此問(wèn)不用回答)__________。

(5)若要測(cè)定原混合物中BaCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù),除了要準(zhǔn)確稱(chēng)量混合物的質(zhì)量外,至少還要獲得的數(shù)據(jù)是____的質(zhì)量。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)確定:

①測(cè)定實(shí)驗(yàn)式:某含C、H、O三種元素的有機(jī)物,經(jīng)燃燒分析實(shí)驗(yàn)測(cè)定其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是64.86%,氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是13.51%,則其實(shí)驗(yàn)式是 __________________;

②確定分子式:如圖是該有機(jī)物的質(zhì)譜圖,則其相對(duì)分子質(zhì)量為 ____;分子式為 _____

③結(jié)構(gòu)式的確定:經(jīng)測(cè)定,該有機(jī)物在核磁共振氫譜中出現(xiàn)四個(gè)峰,其氫原子個(gè)數(shù)比為6121;該有機(jī)物與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣;則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 _______________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】既有離子鍵又有共價(jià)鍵的化合物是

A. Na2OB. H2O2C. CH4D. NaOH

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,在盛有稀硫酸的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的電極X、Y,外電路中電子流向如圖所示,下列關(guān)于該裝置的說(shuō)法正確的是

A. 外電路的電流方向?yàn)?/span>X外電路Y

B. 若兩電極分別為Fe和碳棒,則X 為碳棒,Y Fe

C. X 極上發(fā)生的是還原反應(yīng),Y 極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)

D. 若兩電極都是金屬,則它們的活潑性順序?yàn)?/span>X>Y

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