5.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.

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.
2.某研究性学习小组的同学通过对亚硫酸钠组成元素的价态进行分析后认为Na2SO3溶液在存放过程中有可能变质,若已变质,则相应反应的化学方程式2Na2SO3+O2=2Na2SO4
(1)甲同学设计了如下两种方案来检验Na2SO3溶液是否变质.
方案Ⅰ:取样,加入稀盐酸有气泡生成,认为Na2SO3溶液没有变质.
方案Ⅱ:取样,加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,认为Na2SO3溶液完全变质.
乙同学认为上述两种方案均不合理,乙同学作出判断的依据分别是方案Ⅰ:硫酸钠和稀硫酸不反应;
方案Ⅱ:亚硫酸根离子和硫酸根离子都会和钡离子结合生成白色沉淀.
(2)乙同学设计如图所示装置(夹持装置已略去)探究Na2SO3溶液是否变质,量取60mL标签上注明为1.0mol•L-1的Na2SO溶液放入A装置中,通过测量生成的SO2质量的方法来判断其是否变质.
①D装置的作用是防止空气中水蒸气和二氧化碳进入装置C影响测定结果,分液漏斗中应加入足量的b(填字母);
a.浓硝酸  b.65%硫酸
c.浓盐酸  d.20%硫酸
②若实验前后测得C装置增重3.2g,则Na2SO3变质的百分率是17%.
(3)丙同学认为若只是确定Na2SO3是否变质,乙的方案太复杂了,他认为只需要试管、胶头滴管、盐酸及氯化钡溶液就可以达到目的(不考虑对环境的影响),请你发表自己的看法(若不同意,请说明理由;若同意,请写出主要操作、现象及结论):同意,取少量亚硫酸钠溶液中加入过量氯化钡溶液生成白色沉淀,再滴入过量盐酸,若白色沉淀部分消失,证明样品变质.
 0  168608  168616  168622  168626  168632  168634  168638  168644  168646  168652  168658  168662  168664  168668  168674  168676  168682  168686  168688  168692  168694  168698  168700  168702  168703  168704  168706  168707  168708  168710  168712  168716  168718  168722  168724  168728  168734  168736  168742  168746  168748  168752  168758  168764  168766  168772  168776  168778  168784  168788  168794  168802  203614 

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