【题目】14分)近年来,随着锂离子电池的广泛应用,废锂离子电池的回收处理至关重要。下面是利用废锂离子电池正极材料(有AlLiCoO2NiMnFe等)回收钴、镍、锂的流程图。

已知:P204[(2乙基己基)磷酸酯]常用于萃取锰,P507(2乙基己基膦酸2乙基己酯)和Cyanex272[(244)三甲基戊基次磷酸]常用于萃取钴、镍。

回答下列问题:

1)在硫酸存在的条件下,正极材料粉末中LiCoO2H2O2反应能生成使带火星木条复燃的气体,请写出反应的化学方程式__________________________________

2)一些金属难溶氢氧化物的溶解度(用阳离子的饱和浓度表示)与pH的关系图如下:

加入NaOH溶液调pH=5可除去图中的________(填金属离子符号)杂质;写出除去金属离子的离子方程式________________________(一种即可)。

3)已知P507萃取金属离子的原理为nHR(Org)+Mn+(aq)MRn(Org)+nH+(aq),且随着萃取过程中pH降低,萃取效率下降。萃取前先用NaOH对萃取剂进行皂化处理,皂化萃取剂萃取金属离子的反应为nNaR(Org)+Mn+(aq)MRn(Org)+nNa+(aq)。对萃取剂进行皂化处理的原因为________________

4)控制水相pH=5.2,温度25℃,分别用P507Cyanex272作萃取剂,萃取剂浓度对萃取分离钴、镍的影响实验结果如图所示。

■—Co(Cyanex272)●—Ni(Cyanex272)▲—Co(P507)▼—Ni(P507)

由图可知,钴、镍的萃取率随萃取剂浓度增大而_________(填增大减小);两种萃取剂中___________(填“P507”“Cyanex272”)的分离效果比较好,若选P507为萃取剂,则最适宜的萃取剂浓度大约为__________mol·L1;若选Cyanex272萃取剂,则最适宜的萃取剂浓度大约为___________mol·L1

5)室温下,用NaOH溶液调节钴萃余液的pH=12,搅拌一段时间后,静置,离心分离得到淡绿色氢氧化镍固体,镍沉淀率可达99.62%。已知Ksp[Ni(OH)2]=5.25×1016,则沉镍母液中Ni2+的浓度为2.1×1011 mol·L1时,pH=______(lg5=0.7)

【题目】印刷电路板在电子行业中应用广泛,其中的铜质线路是通过化学试剂刻蚀覆盖在有机绝缘材料上的铜板形成的。从废弃的印刷电路板上可以回收铜及其化合物。甲、乙、丙三组同学分别采用了不同的回收方案如下(部分产物略去):

1)甲组步骤①中反应的离子方程式为:______

2)甲组同学进行实验时,发现H2O2已变质不能使用,他们需要在不使用H2O2的前提下实现反应Cu+H2SO4=CuSO4+H2。在你认为能实现该转化的装置中的括号内,标出电极材料(填“Cu”“C”,不能实现的装置中不要填写)。

________

3)乙组同学使用的FeCl3溶液需要酸化的原因是:________

4)图为乙组电解时的装置图。其中铜电极应该与电源的_____(填正极负极)相连。当观察到阴极有少量气泡产生时,即停止电解,此时要回收的铜已全部析出。则阴极发生的电极反应为(按反应发生的先后顺序书写):___________

5)乙组同学用1L 0.2mol/LFeCl3溶液溶解铜,电解时,阴极产生无色气体0.56L(标准状况下)时停止电解,此时阳极产生的气体在标准状况下的体积共_____L

6)丙组同学利用FeCl3腐蚀铜板后的混合液中,Cu2+Fe3+Fe2+的浓度均为0.10mol/L,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+Fe2+的实验步骤(写出试剂和操作)①_____________;②____;③过滤弃去滤渣。

氢氧化物开始沉淀时的pH

氢氧化物沉淀完全时的pH

Fe3+

1.9

3.2

Fe2+

7.0

9.0

Cu2+

4.7

6.7

提供的药品:Cl2、浓硫酸、NaOH溶液、CuOCu

 0  196810  196818  196824  196828  196834  196836  196840  196846  196848  196854  196860  196864  196866  196870  196876  196878  196884  196888  196890  196894  196896  196900  196902  196904  196905  196906  196908  196909  196910  196912  196914  196918  196920  196924  196926  196930  196936  196938  196944  196948  196950  196954  196960  196966  196968  196974  196978  196980  196986  196990  196996  197004  203614 

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