废旧锂离子电池的正极材料(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)可用于回收钴、锂,工艺流程如下:
来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/10/10 16:22:15
废旧锂离子电池的正极材料(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)可用于回收钴、锂,工艺流程如下:
(1)在上述溶解过程中,S2O32-被氧化成SO42-,LiCoO2在溶解过程中发生反应的化学方程式为______,还原产物是______.
(2)在上述除杂过程中,通入空气的作用是______.废渣的主要成分是______.
(3)“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为______、______.
(4)除了废渣可以回收利用外,本工艺还可回收的副产品是______.
(1)在上述溶解过程中,S2O32-被氧化成SO42-,LiCoO2在溶解过程中发生反应的化学方程式为______,还原产物是______.
(2)在上述除杂过程中,通入空气的作用是______.废渣的主要成分是______.
(3)“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为______、______.
(4)除了废渣可以回收利用外,本工艺还可回收的副产品是______.
(1)正极材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等,加入稀H2SO4、Na2S2O3,S2O32-被氧化成SO42-,具有还原性,正极材料中只有LiCoO2具有氧化性,与反应Na2S2O3反应生成CoSO4,反应化学方程式为:8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O,该反应中还原产物是 CoSO4,
故答案为:8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O,CoSO4;
(2)弱酸性条件下,铝离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铝沉淀,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,但氢氧化亚铁不稳定易被氧气氧化生成氢氧化铁沉淀,所以废渣的成分是氢氧化铝和氢氧化铁,
通入空气的作用是将亚铁离子氧化生成铁离子而除去,
故答案为:将Fe2+氧化成Fe3+;A1(OH)3和Fe(OH)3;
(3)根据流程图知,钴离子和氢氧根离子反应生成氢氧化钴沉淀,离子方程式为:Co2++2OH-=Co(OH)2↓,碳酸根离子和锂离子反应生成碳酸锂沉淀,离子方程式为:2Li++CO32-=Li2CO3↓,
故答案为:Co2++2OH-=Co(OH)2↓;2Li++CO32-=Li2CO3↓;
(4)稀硫酸和氢氧化钠、硫代硫酸钠反应都生成硫酸钠,且硫酸钠是可溶性的,所以溶液中存在硫酸钠,则还可以得到副产物Na2SO4,故答案为:Na2SO4.
故答案为:8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O,CoSO4;
(2)弱酸性条件下,铝离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铝沉淀,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀,但氢氧化亚铁不稳定易被氧气氧化生成氢氧化铁沉淀,所以废渣的成分是氢氧化铝和氢氧化铁,
通入空气的作用是将亚铁离子氧化生成铁离子而除去,
故答案为:将Fe2+氧化成Fe3+;A1(OH)3和Fe(OH)3;
(3)根据流程图知,钴离子和氢氧根离子反应生成氢氧化钴沉淀,离子方程式为:Co2++2OH-=Co(OH)2↓,碳酸根离子和锂离子反应生成碳酸锂沉淀,离子方程式为:2Li++CO32-=Li2CO3↓,
故答案为:Co2++2OH-=Co(OH)2↓;2Li++CO32-=Li2CO3↓;
(4)稀硫酸和氢氧化钠、硫代硫酸钠反应都生成硫酸钠,且硫酸钠是可溶性的,所以溶液中存在硫酸钠,则还可以得到副产物Na2SO4,故答案为:Na2SO4.
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