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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 化学
  • 题型 简答题
  • 难度 困难
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某种锂离子电池的正极材料是将含有钴酸锂(LiCoO2)的正极粉均匀涂覆在铝箔上制成的,可以再生利用。某校研究小组尝试回收废旧正极材料中的钴。

(1)25℃时,用图1所示装置进行电解,有一定量的钴以Co2+的形式从正极粉中浸出,且两极均有气泡产生,一段时间后正极粉与铝箔剥离。
①阴极的电极反应式为:LiCoO2 + 4H+ + e- ="==" Li+ + Co2+ + 2H2O 、         
阳极的电极反应式为         
②该研究小组发现硫酸浓度对钴的浸出率有较大影响,一定条件下,测得其变化曲线如图2所示。当c(H2SO4) > 0.4 mol·L-1时,钴的浸出率下降,其原因可能为         
(2)电解完成后得到含Co2+的浸出液,且有少量正极粉沉积在电解槽底部。用以下步骤继续回收钴。

①写出“酸浸”过程中正极粉发生反应的化学方程式         。该步骤一般在80℃以下进行,温度不能太高的原因是         
②已知(NH4)2C2O4溶液呈弱酸性,下列关系中正确的是         (填字母序号)。
a.c (NH4+)> c(C2O42-)>c (H+)>c (OH-)
b.c (H+) +c (NH4+) ="c" (OH-) + c(HC2O4-)+c(C2O42-)
c.c (NH4+)+ c (NH3•H2O) = 2[c(C2O42-) + c(HC2O4-) + c(H2C2O4)]
(3)已知所用锂离子电池的正极材料为x g,其中LiCoO2(M =" 98" g·mol-1)的质量分数为a%,则回收后得到CoC2O4•2H2O (M =" 183" g·mol-1)的质量不高于         g。

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某种锂离子电池的正极材料是将含有钴酸锂(LiCoO2)的正极