Question

【題目】某廢舊電池材料的主要成分為鈷酸鋰，還含有一定量的鐵、鋁、銅等元素的化合物，其回收工藝如圖所示，最終可得到和鋰鹽。

已知：CoC2O4·2H2O微溶于水，它的溶解度隨溫度升高而逐漸增大，且能與過量的離子生成而溶解。

（1）“還原酸浸”過程中，發生反應的離子方程式為：_______________________________________，該過程溫度通常控制在以下的原因是：______________________________________。

（2）“除鋁鐵”過程的兩種試劑的作用分別是________________________，____________________________。

（3）“除銅”所用試劑X為，試寫出該反應的離子方程式：_______________________________。

（4）“沉鈷”過程中，的加入量圖、沉淀反應的溫度圖與鈷的沉淀率關系如下圖所示：

隨：比值的增加，鈷的沉淀率先逐漸增大后又逐漸減小的原因_____________________。

沉淀反應時間為10min，溫度在以上時，隨溫度升高而鈷的沉淀率下降的可能原因是___________________________________________。

（5）已知“沉鋰”過程中，濾液a中的約為10-1mol/L，部分鋰鹽的溶解度數據如下表所示。

溫度	Li2SO4	Li2CO3
0℃	36.1g	1.33g
100℃	24.0g	0.72g

結合數據分析，沉鋰過程所用的試劑b是__________寫化學式，檢驗沉淀洗凈的方法是___________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 防止受熱分解 將氧化為 調節溶液pH，促進水解除去和 過量的離子生成而溶解 的溶解度隨溫度升高而逐漸增大 取最后一次洗滌液，加稀鹽酸酸化，再加入溶液，若無沉淀則已洗凈。

【解析】

酸性溶液中，在過氧化氫的還原作用下轉化為，在“還原酸浸”過程中，難溶于水的轉化為后，除鋁鐵過程使用可將氧化為，溶液呈堿性，可調節溶液pH，除銅過程中銅離子與硫化氫反應生成硫化銅沉淀，之后沉鋰過程使用，最終沉淀洗滌干凈進行煅燒。

（1）酸性溶液中，在過氧化氫的還原作用下轉化為，在“還原酸浸”過程中，難溶于水的轉化為的離子反應方程式為：；此過程中溫度過高會使過氧化氫分解，所以溫度通常控制在以下，故答案為：；防止受熱分解；

（2） “除鋁鐵”過程的可將氧化為，溶液呈堿性，可調節溶液pH，促進水解除去和，故答案為：將氧化為；調節溶液pH，促進水解除去和；

（3）銅離子與硫化氫反應生成硫化銅沉淀，離子方程式為：，故答案為：；

（4）①由于過量的離子生成而溶解，所以隨：比值的增加，鈷的沉淀率先逐漸增大后又逐漸減小，故答案為：過量的離子生成而溶解；

沉淀反應時間為10min，CoC2O4·2H2O的溶解度隨溫度升高而逐漸增大，所以溫度在以上時，隨溫度升高而鈷的沉淀率下降，故答案為：CoC2O4·2H2O的溶解度隨溫度升高而逐漸增大；

相同溫度下，的溶解度小于的溶解度，所以沉鋰過程所用的試劑b是；洗滌沉淀液中若不含硫酸根離子，則沉淀洗滌干凈，所以檢驗沉淀洗凈的方法是取最后一次洗滌液，加稀鹽酸酸化，再加入溶液，若無沉淀則已洗凈，故答案為：；取最后一次洗滌液，加稀鹽酸酸化，再加入溶液，若無沉淀則已洗凈。