Question

【題目】2019年諾貝爾獎授予了在開發(fā)鋰離子電池方面做出卓越貢獻的三位化學(xué)家。鋰離子電池的廣泛應(yīng)用要求處理鋰電池廢料以節(jié)約資源、保護環(huán)境。鋰離子二次電池正極鋁鈷膜主要含有LiCoO2、Al等，處理該廢料的一種工藝如圖所示：

（1）Li的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_____________，LiCoO2中Co的化合價為_______。

（2）“堿浸”時Al溶解的離子方程式為__________________________________。

（3）“酸溶”時加入H2O2的目的是______________________________________。

（4）“沉鈷”的離子方程式為___________________________________________。

（5）配制100 mL 1.0 mol/L (NH4)2C2O4溶液，需要的玻璃儀器出玻璃棒、燒杯外，還有_____。

（6）取CoC2O4固體4.41g在空氣中加熱至300 ℃，得到的鈷的氧化物2.41g，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 +3 將中的Ⅲ還原為價 100mL容量瓶、膠頭滴管

【解析】

鋁鈷膜主要含有、Al等，將廢料先用堿液浸泡，將Al充分溶解，過濾后得到的濾液中含有偏鋁酸鈉，濾渣為，將濾渣用雙氧水、硫酸處理后生成、，然后加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH，生成氫氧化鋰沉淀從而除去鋰離子，最后對濾液用草酸銨洗滌處理，經(jīng)過一系列處理得到草酸鈷。據(jù)此解答。

（1）鋰是3號元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，中Li顯價，氧元素顯價，設(shè)鈷元素的化合價是x，根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價代數(shù)和為零，可得：，則，故答案為：；；

（2）“堿浸”時Al溶解于氫氧化鈉溶液，反應(yīng)的離子方程式為；

（3）雙氧水具有氧化性，“酸溶”時加入，可以將中的Ⅲ還原為價，用氨水調(diào)節(jié)pH，將鋰離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋰沉淀，所得濾渣主要為LiOH，故答案為：將中的Ⅲ還原為價；

（4）“沉鈷”中與草酸銨反應(yīng)生成草酸鈷，反應(yīng)的離子方程式為，故答案為：；

（5）配制100 mL 1.0 mol/L (NH4)2C2O4溶液，需要經(jīng)過稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容等步驟，需要的玻璃儀器除玻璃棒、燒杯外，還需要100mL容量瓶、膠頭滴管，故答案為：100mL容量瓶、膠頭滴管；

（6）4.41gCoC2O4的物質(zhì)的量為，其中含有鈷元素的質(zhì)量，因此鈷的氧化物中含有氧元素的質(zhì)量，氧元素的物質(zhì)的量，因此該鈷的氧化物為，鈷元素被氧化，因此反應(yīng)物中需要氧氣參與，根據(jù)元素守恒，生成物中還有二氧化碳，反應(yīng)的方程式為，故答案為：。