Question

【题目】磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。一种回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片（主要成分LiFePO4、炭黑和铝箔）中金属的流程如下：

（1）步骤①中“碱溶”反应的化学方程式为_____。

（2）步骤②中反应的离子方程式为_____。若用H2O2代替HNO3，其优点是_____。

（3）步骤③沉淀的主要成分是_____。

（4）步骤④中生成含Li沉淀_____（填“能”或“不能”）用硫酸钠代替碳酸钠，原因是_____。

Answer 1

【答案】2Al+2NaOH+6H2O＝3H2↑+2Na[Al（OH）4] 3LiFePO4+NO3﹣+13H+＝3Li++3Fe3++3H3PO4+NO↑+2H2O 不产生氮氧化物大气污染物 Fe（OH）3 不能 硫酸锂易溶于水，不能形成含锂沉淀　。

【解析】

步骤①中“碱溶”反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O＝3H2↑+2Na[Al（OH）4]，过滤分离出铝元素，步骤②滤渣中加入氧化性酸硝酸，将亚铁离子氧化为铁离子，强酸制弱酸有磷酸生成，产物为Li+、Fe3+、H3PO4、NO，加入碱液，铁离子生成Fe（OH）3沉淀，过滤分离出铁元素，滤液中加入碳酸钠，生成碳酸锂沉淀。

（1）步骤①中“碱溶”反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O＝3H2↑+2Na[Al（OH）4]；

答案：2Al+2NaOH+6H2O＝3H2↑+2Na[Al（OH）4]。

（2）步骤②中反应的离子方程式为3LiFePO4+NO3﹣+13H+＝3Li++3Fe3++3H3PO4+NO↑+2H2O，若用H2O2代替HNO3，其优点是不产生氮氧化物大气污染物；

答案：3LiFePO4+NO3﹣+13H+＝3Li++3Fe3++3H3PO4+NO↑+2H2O；不产生氮氧化物大气污染物。

（3）由以上分析可知步骤③沉淀的主要成分是Fe（OH）3；

答案：Fe（OH）3。

（4）硫酸锂易溶于水，不能用硫酸钠代替碳酸钠；

答案：不能；硫酸锂易溶于水，不能形成含锂沉淀。