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          近年來,隨著鋰離子電池的廣泛應用,廢鋰離子電池的回收處理至關重要。下面是利用廢鋰離子電池正極材料(有Al、LiCoO2、Ni、Mn、Fe等)回收鈷、鎳、鋰的流程圖如圖。

          已知:P204[二(2-乙基己基)磷酸酯]常用于萃取錳,P507(2-乙基己基膦酸-2-乙基己酯)和Cyanex272[二(2,4,4)-三甲基戊基次磷酸]常用于萃取鈷、鎳。
          回答下列問題:
          (1)在硫酸存在的條件下,正極材料粉末中LiCoO2與H2O2反應能生成使帶火星木條復燃的氣體,請寫出反應的化學方程式
          2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+O2↑+2CoSO4+4H2O
          2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+O2↑+2CoSO4+4H2O

          (2)一些金屬難溶氫氧化物的溶解度(用陽離子的飽和濃度表示)與pH的關系圖如圖1:

          加入NaOH溶液調pH=5可除去圖中的
          Fe3+、Al3+
          Fe3+、Al3+
          (填金屬離子符號)雜質;寫出除去金屬離子的離子方程式
          Fe3++3OH-=Fe(OH)3或Al3++3OH-=Al(OH)3
          Fe3++3OH-=Fe(OH)3或Al3++3OH-=Al(OH)3
          (一種即可)。
          (3)已知P507萃取金屬離子的原理為nHR(Org)+Mn+(aq)?MRn(Org)+nH+(aq),且隨著萃取過程中pH降低,萃取效率下降。萃取前先用NaOH對萃取劑進行皂化處理,皂化萃取劑萃取金屬離子的反應為nNaR(Org)+Mn+(aq)?MRn(Org)+nNa+(aq)。對萃取劑進行皂化處理的原因為
          維持萃取過程中pH恒定
          維持萃取過程中pH恒定

          (4)控制水相pH=5.2,溫度25℃,分別用P507、Cyanex272作萃取劑,萃取劑濃度對萃取分離鈷、鎳的影響實驗結果如圖2所示。
          由圖可知,鈷、鎳的萃取率隨萃取劑濃度增大而
          增大
          增大
          (填“增大”或“減小”);兩種萃取劑中
          Cyanex272
          Cyanex272
          (填“P507”或“Cyanex272”)的分離效果比較好,若選P507為萃取劑,則最適宜的萃取劑濃度大約為
          0.25
          0.25
          mol?L-1;若選Cyanex272萃取劑,則最適宜的萃取劑濃度大約為
          0.4
          0.4
          mol?L-1。
          (5)室溫下,用NaOH溶液調節鈷萃余液的pH=12,攪拌一段時間后,靜置,離心分離得到淡綠色氫氧化鎳固體,鎳沉淀率可達99.62%.已知Ksp[Ni(OH)2]=5.25×10-16,則沉鎳母液中Ni2+的濃度為2.1×10-11 mol?L-1時,pH=
          11.7
          11.7
          (lg5=0.7)。

          【答案】2LiCoO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+O2↑+2CoSO4+4H2O;Fe3+、Al3+;Fe3++3OH-=Fe(OH)3或Al3++3OH-=Al(OH)3;維持萃取過程中pH恒定;增大;Cyanex272;0.25;0.4;11.7
          【解答】
          【點評】
          聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
          發布:2024/4/20 14:35:0組卷:29引用:2難度:0.2
          相似題
          • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質)。用該燒渣制取藥用輔料-紅氧化鐵的工藝流程如圖:

            (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,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+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則操作B是
             
            。
            (4)煅燒A的反應方程式是
             

            (5)ag燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標準規定,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量分數應不低于
             
            (用含a、b的表達式表示)。

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5
          • 2.我國青藏高原的鹽湖中蘊藏著豐富的鋰資源,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。下列有關說法錯誤的是(  )

            發布:2025/1/6 7:30:5組卷:28引用:2難度:0.9
          • 3.查閱資料:CaO、MgO在高溫下與C難反應,但能與SiO2反應.硫鐵礦燒渣是一種工業廢渣(含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質),該燒渣可用于制取氧化鐵,具體化工生產工藝流程如下:

            (1)焙燒時產生的主要有害氣體是
             

            (2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            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最大值應小于
             
            ,檢驗Fe3+已經除盡的試劑是
             
            (除KSCN外).
            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是
             

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:12難度:0.1
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