鋰離子電池已被人們廣泛使用，對其高效回收利用具有重要意義。某鋰離子電池正極是涂覆在鋁箔上的活性物質LiCoO₂．利用該種廢舊鋰離子電池正極材料制備Co₃O₄的工藝流程如圖1：
已知：①CoC₂O₄?2H₂O微溶于水，它的溶解度隨溫度升高而逐漸增大，且能與過量的C₂O₄^2-離子生成Co（C₂O₄）_n^2（n-1）-而溶解。
②浸出液A含有大量Co²⁺、Li⁺及少量Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺金屬離子。
（1）在過程①中，用NaOH溶液溶解鋁箔時離子反應方程式為

2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑

2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑

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（2）在過程②中，難溶于水的LiCoO₂轉化為Co²⁺的離子反應方程式為

2LiCoO₂+H₂O₂+6H⁺=2Co²⁺+2Li⁺+O₂↑+4H₂O

2LiCoO₂+H₂O₂+6H⁺=2Co²⁺+2Li⁺+O₂↑+4H₂O

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此過程中也可用濃鹽酸代替H₂SO₄和H₂O₂的混合溶液，但缺點是：除了濃鹽酸具有揮發性，利用率降低以外，更為主要的是

鹽酸可被LiCoO₂氧化為氯氣污染環境

鹽酸可被LiCoO₂氧化為氯氣污染環境

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（3）在過程③中，將浸出液A適當稀釋加入堿后，不同pH下金屬離子的去除效果如圖2所示。該過程加堿調節pH在5.5～6.0的理由是

pH在5.5～6.0沉淀Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺金屬離子幾乎被完全沉淀而Co²⁺離子損失率較小

pH在5.5～6.0沉淀Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺金屬離子幾乎被完全沉淀而Co²⁺離子損失率較小

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（4）在過程④中，（NH₄）₂C₂O₄的加入量（圖a）、沉淀反應的溫度（圖b）與鈷的沉淀率關系如圖3所示：
①用化學用語和適當的文字說明：隨n（C₂O₄^2-）：n（Co²⁺）比值的增加，鈷的沉淀率先逐漸增大后又逐漸減小的原因

溶液中存在化學平衡：C₂O₄^2-（aq）+Co²⁺（aq）+2H₂O（l）?CoC₂O₄?2H₂O（s），c（C₂O₄^2-）增大，化學平衡正向進行有利于晶體析出，當達到n（C₂O₄^2-）：n（Co²⁺）=1.15以后，隨草酸根離子增多，會發生副反應CoC₂O₄?2H₂O+（n-1）C₂O₄^2-=Co（C₂O₄^2-）_n^2（n-1）-，使晶體部分溶解

溶液中存在化學平衡：C₂O₄^2-（aq）+Co²⁺（aq）+2H₂O（l）?CoC₂O₄?2H₂O（s），c（C₂O₄^2-）增大，化學平衡正向進行有利于晶體析出，當達到n（C₂O₄^2-）：n（Co²⁺）=1.15以后，隨草酸根離子增多，會發生副反應CoC₂O₄?2H₂O+（n-1）C₂O₄^2-=Co（C₂O₄^2-）_n^2（n-1）-，使晶體部分溶解

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②沉淀反應時間為10min,溫度在40～50℃以下時，隨溫度升高而鈷的沉淀率升高的可能原因是

升高溫度，加快反應速率

升高溫度，加快反應速率

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（5）在過程⑤中，在空氣中加熱到290～320℃，CoC₂O₄?2H₂O轉化為Co₃O₄的化學反應方程式為

3CoC₂O₄?2H₂O+2O2

290

℃

-

320

℃

Co₃O₄+6CO₂↑+6H₂O

3CoC₂O₄?2H₂O+2O2

290

℃

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320

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Co₃O₄+6CO₂↑+6H₂O

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