题目内容

【题目】离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)，导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为：6C+xLi++xe-＝LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件末给出)。

(1) LiCoO2中，Co元素的化合价为____________。

(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____________________________________。

(3)采用H2SO4和H2O2的混合液进行“酸浸”，一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式:__________________________________________。可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是___________________________。

(4)写出“沉钴“过程中发生反应的化学方程式_________________________________。

(5)充放电过程中，发生LiCoO2与LixCoO2之同的转化，写出放电时电池反应方程式_________.

【答案】+3 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 2LiCoO2+H2O2+3H2SO4Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O 有氯气生成，污染较大，引入氯离子杂质，在后续步骤中难以分离 CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C

【解析】

（1）根据化合物中，化合价的代数和为0知，LiCoO2中，Co元素的化合价为+3价；

（2）正极中含有铝，铝易溶于强碱溶液生成AlO2-；

（3）酸浸时反应物有硫酸、过氧化氢以及LiCoO2，生成物有Li2SO4和CoSO4；由题中信息知LiCoO2具有强氧化性，加入盐酸有污染性气体氯气生成，且引入氯离子杂质，在后续步骤中难以分离；

（4）“沉钴”过程中硫酸钴和碳酸氢铵反应生成碳酸钴沉淀、硫酸铵、二氧化碳和水；

（5）充放电过程中，Li1-xCoO2和LixC6发生氧化还原反应生成LiCoO2和C。

（1）根据化合物中，化合价的代数和为0知，LiCoO2中，Co元素的化合价为+3价，故答案为：+3；

（2）正极中含有铝，铝易溶于强碱溶液生成AlO2-，反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；

（3）酸浸时反应物有硫酸、过氧化氢以及LiCoO2，生成物有Li2SO4和CoSO4，反应方程式为：2LiCoO2+H2O2+3H2SO4Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O，由题中信息知LiCoO2具有强氧化性，加入盐酸有污染性气体氯气生成，且引入氯离子杂质，在后续步骤中难以分离，故答案为：2LiCoO2+H2O2+3H2SO4Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O；有氯气生成，污染较大，引入氯离子杂质，在后续步骤中难以分离；

（4）“沉钴”过程中硫酸钴和碳酸氢铵反应生成碳酸钴沉淀、硫酸铵、二氧化碳和水，反应方程式为CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O，故答案为：CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O；

（5）充放电过程中，Li1-xCoO2和LixC6发生氧化还原反应生成LiCoO2和C，反应方程式为：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C，故答案为：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C。

练习册系列答案
相关题目

【题目】下列叙述正确的是

A.某二元酸在水中的电离方程式是：，；则NaHA溶液中：

B.相同温度下将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②盐酸、③氯化镁溶液、④硝酸银溶液中，为①＞④=②＞③

C.常温下，某溶液的，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐

D.若、、分别表示常温下的电离平衡常数、的水解平衡常数和水的离子积常数，则三者之间的关系为

【题目】常温下，实验测得1.0mol/L NH4HCO3 溶液pH=8.0。平衡时碳的分布系数（各含碳微粒的浓度占含碳各种微粒浓度之和的分数）与pH的关系如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. 常温下，Kb(NH3H2O)>Ka1(H2CO3)>Ka2(H2CO3)

B. pH=13时，溶液中不存在HCO3-的水解平衡

C. pH由8～11 时，随着pH值的增大，增大

D. pH=3时，有c(NH4+)+c(NH3H2O)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)

【题目】pC类似于pH，是指极稀溶液中的溶质浓度的常用对数的负值。如某溶液中某溶质的浓度为1×10-3mol·L-1，则该溶液中该溶质的pC=-lg(1×10-3) = 3。下图为25℃时H2CO3溶液的pC-pH图（若离子浓度小于10-5 mol·L-1，可认为该离子不存在）。下列说法错误的是

A. 向Na2CO3溶液中滴加盐酸至pH等于11时，溶液中：c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)+c(Cl-)

B. 25℃时，H2CO3的一级电离平衡常数Ka1= 10-6

C. 25℃时，CO2饱和溶液的浓度是0.05 mol·L-1，其中1/5的CO2转变为H2CO3，若此时溶液的pH 约为5，据此可得该温度下CO2饱和溶液中H2CO3的电离度约为1%

D. 25℃时，0.1 mol·L-1，的Na2CO3和0.1 mol·L-1的NaHCO3混合溶液中离子浓度的大小为c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)

【题目】有机化合物键线式的特点是以线表示键，每个拐点和端点均表示有一个碳原子，并以氢原子补足四价，C、H不表示出来，某有机化合物的立体结构如图所示。

(1)写出该有机化合物的分子式____。

(2)该有机化合物属于___。

A．环烷烃 B．饱和烃

C．不饱和烃 D．芳香烃

【题目】如图表示两个常见固氮反应的平衡常数对数值(lgK)与温度的关系：①N2+3H22NH3；②N2+O22NO。根据图中的数据判断下列说法正确的是

A.升温，反应①的速率减小反应②的速率增大

B.反应①是放热反应

C.可以在常温下利用反应①进行工业固氮

D.曲线的交点表示反应①和反应②体系中 N2 的转化率相等

【题目】下列说法不正确的是(　　)

A.容量瓶、量筒和滴定管上都标有使用温度，量筒、容量瓶无“0”刻度，滴定管有“0”刻度；使用时滴定管水洗后还需润洗，但容量瓶水洗后不用润洗

B.用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气

C.金属着火时，可用细沙覆盖灭火；电器设备引起的火灾，不可用泡沫灭火器灭火

D.在4mL0.1mol·L－1的K2Cr2O7溶液中滴加数滴1mol·L－1的NaOH溶液，溶液颜色从橙色变成黄色

【题目】FeCl3具有净水作用，而高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水，是一种新型多功能水处理剂，处理污水比FeCl3高效。请回答下列问题：已知25℃，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，lg2=0.3

(1)FeCl3净水的原理是______。(用离子方程式表示)，Fe3＋水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质，常温下此反应的平衡常数为______(填写数值)。

(2)25℃时pH=3的溶液中，Fe3＋浓度的最大值为c(Fe3＋)=______molL－1。

(3)FeCl3在溶液中分三步水解：

Fe3＋＋H2OFe(OH)2＋＋H＋ K1

Fe(OH)2＋＋H2O＋H＋ K2

＋H2OFe(OH)3＋H＋ K3

以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是_________。通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氧化铁，离子方程式为：xFe3＋＋yH2O＋yH＋，欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号)__________。

a.降温 b.加水稀释 c. 加入NaHCO3d.加入NH4Cl

(4)从环境保护的角度看，制备Na2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图所示：

①电解过程中阳极的电极反应式为______。

②图甲装置中的电源采用NaBH4(B元素的化合价为＋3价)和H2O2作原料的燃料电池，电源工作原理如图所示。电极a与甲池中_______(填“石墨”或“铁丝网”)连接，电极b的反应式为________。

【题目】物质间的转化需要考虑反应实质、条件以及物质的用量，下列物质转化在给定条件下能实现的是( )

①

②

③

④NaCl溶液 NaCl晶体

⑤

⑥ 漂白粉

A.①②③B.②③C.①④⑤⑥D.②④⑤⑥

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网