Question

鋰離子電池回收具有重要意義．重點(diǎn)回收的是正極材料，其主要成分為鈷酸鋰（LiCoO₂）、導(dǎo)電乙炔黑（一種炭黑）、鋁箔以及有機(jī)黏結(jié)劑．某回收工藝流程如下：

（1）上述工藝回收到的產(chǎn)物有

 

；
（2）堿浸時(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為

 

；
（3）酸浸時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：鋁鈷膜廢料中含有LiCo0₂和鋁箔，將廢料先用堿液浸泡，將Al充分溶解，過濾后得到的濾液為含有偏鋁酸鈉，濾渣為L(zhǎng)iCo0₂；通過調(diào)節(jié)濾液的pH，將偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化成氫氧化鋁沉淀；將濾渣用雙氧水、硫酸處理后生成Li₂SO₄、CoSO₄，反應(yīng)的離子方程式為：2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄=Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O，通過操作分別分離出Li₂SO₄、CoSO₄，通過濃縮、加入飽和碳酸鈉溶液后過濾，最后得到碳酸鋰固體，
（1）根據(jù)工藝流程的最終產(chǎn)物可判斷回收到的產(chǎn)物，應(yīng)為Al（OH）₃、CoSO₄、Li₂CO₃；
（2）根據(jù)所加入的反應(yīng)物以及生成物結(jié)合質(zhì)量守恒定律和電荷守恒定律來書寫離子方程式；
（3）根據(jù)所加入的反應(yīng)物以及生成物結(jié)合質(zhì)量守恒定律來書寫化學(xué)方程式．

解答： 解：題干工藝流程為：鋁鈷膜廢料中含有LiCo0₂和鋁箔，將廢料先用堿液浸泡，將Al充分溶解，過濾后得到的濾液為含有偏鋁酸鈉，濾渣為L(zhǎng)iCo0₂；通過調(diào)節(jié)濾液的pH，將偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化成氫氧化鋁沉淀；將濾渣用雙氧水、硫酸處理后生成Li₂SO₄、CoSO₄，反應(yīng)的離子方程式為：2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄=Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O，通過操作分別分離出Li₂SO₄、CoSO₄，通過濃縮、加入飽和碳酸鈉溶液后過濾，最后得到碳酸鋰固體，
（1）根據(jù)生成流程可知，工藝流程的最終產(chǎn)物有：Al（OH）₃、CoSO₄、Li₂CO₃，故答案為：Al（OH）₃、CoSO₄、Li₂CO₃；
（2）鋁能與堿反應(yīng)生成AlO₂^-，反應(yīng)的離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（3）酸浸時(shí)反應(yīng)物有硫酸、過氧化氫以及LiCoO₂，生成物有Li₂SO₄和CoSO₄，反應(yīng)方程式為：2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄=Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O，
故答案為：2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄=Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題通過生產(chǎn)流程考查了金屬的回收、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的分離提純和除雜等知識(shí)，題目難度中等，涉及的知識(shí)點(diǎn)較為綜合，做題時(shí)注意仔細(xì)審題，從題目中獲取關(guān)鍵信息．