9.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、2H++2e-═H2↑.阳极的电极反应式为4OH--4e-═O2↑+2H2O.
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)>0.4mol•L-1时,钴的浸出率下降,其原因可能为H+与LiCoO2在阴极的还原反应相互竞争,当c(H+)增大时,参与放电的H+增多(或有利于H+放电),所以钴的浸出率下降.
(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(如图3).
①写出“酸浸”过程中正极粉发生反应的化学方程式2LiCoO2+H2O2+3H2SO4═Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O.该步骤一般在80℃以下进行,温度不能太高的原因是防止H2O2剧烈分解.
②已知(NH42C2O4溶液呈弱酸性,下列关系中正确的是ac(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=98g•mol-1)的质量分数为a%,则回收后得到CoC2O4•2H2O (M=183g•mol-1)的质量不高于$\frac{1.83ax}{98}$g.
 0  168170  168178  168184  168188  168194  168196  168200  168206  168208  168214  168220  168224  168226  168230  168236  168238  168244  168248  168250  168254  168256  168260  168262  168264  168265  168266  168268  168269  168270  168272  168274  168278  168280  168284  168286  168290  168296  168298  168304  168308  168310  168314  168320  168326  168328  168334  168338  168340  168346  168350  168356  168364  203614 

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