题目
题型:不详难度:来源:
回答下列问题:
(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为 。
(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式 。
(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式 ;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是 。
(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式 。
(5)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式 。
(6)上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是 。在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有 (填化学式)。
答案
(1)+3
(2)2Al + 2OH- + 6H2O = 2Al(OH)- 4 + 3H2↑
(3)2LiCoO2 + 3H2SO4 + H2O2Li2SO4 + 2CoSO4 + O2↑+ 4H2O
2H2O22H2O + O2↑ ;有氯气生成,污染较大。
(4)CoSO4 + 2NH4HCO3 = CoCO3 ↓+ (NH4)2SO4 +CO2↑+ H2O
(5) Li1-xCoO2 + LixC6 = LiCoO2 + 6C
(6)Li+从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中
Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4
解析
(1)根据化合价代数和为0的原则,LiCoO2中Li为+1价,O为-2价,iCo元素的化合价为+3。
(2)根据工艺流程和相关产物可知,锂离子电池正极材料中只有铝箔与氢氧化钠反应,发生反应的离子方程式2Al + 2OH- + 6H2O = 2Al(OH)- 4 + 3H2↑。
(3)根据“酸浸”的反应物和反应条件,发生的所有氧化还原反应的化学方程式为;2LiCoO2 + 3H2SO4 + H2O2Li2SO4 + 2CoSO4 + O2↑+ 4H2O,H2O2自身发生分解反应,2H2O22H2O + O2↑;LiCoO2具有较强的氧化性,用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,氯气生成,污染较大。
(4)根据“沉钴”过程中反应物和产物,发生反应的化学方程式CoSO4 + 2NH4HCO3 = CoCO3 ↓+ (NH4)2SO4 +CO2↑+ H2O。
(5)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,放电时负极发生的反应为LixC6-xe-=6C+xLi+,正极Li1-xCoO2 + xe- = LiCoO2 + xLi+,电池总反应方程式Li1-xCoO2 + LixC6 = LiCoO2 + 6C。
(6)进行放电处理时,Li+从负极中脱出,经由电解质向正极移动并进入正极材料中,有利于锂在正极的回收。根据整个工艺流程的化学反应原理,可回收到的金属化合物有Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4三种。
【考点定位】工艺流程、电化学、离子方程式
核心考点
试题【锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi】;主要考察你对金属的腐蚀与防护等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.甲装置将电能转变为化学能 |
B.乙装置中左边的碳棒上有红色金属析出 |
C.甲中Cu为阳极 |
D.甲中Fe的质量少了0.56g,乙中右边的碳棒质量增加了0.64g |
(1)实验时若污水中离子浓度较小,导电能力较差,产生气泡速率缓慢,无法使悬浮物形成浮渣。此时,可向污水中加入适量的 。
a.Na2SO4 b.H2SO4 c.NaOH d.CH3COOH e.NaCl
(2)除污过程中污水池中阳离子将移向 极(填:“正”或“负”或“阴”或“阳”)。
(3)电解池阳极发生了两个电极反应,电极反应式是
Ⅰ. Fe-2e-=Fe2+ Ⅱ. 。
(4)以上电解过程是以上图右侧的燃料电池为电源,该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质,CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料做电极。
①负极的电极反应是 ;
②为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定,电池工作时必须有部分A物质参加循环。A物质的电子式为 。
(5)实验过程中,若在阴极产生了44.8 L(标准状况)气体,则熔融盐燃料电池消耗CH4(标准状况) L。
A.装置①检验加热时产生的乙烯 |
B.装置②精炼铜,则d极为粗铜,c极为纯铜,电解质溶液为CuSO4溶液。 |
C.图③表示Zn-Cu原电池反应过程中的电流强度的变化,T时可能加入了H2O2 |
D.装置④分离溴的四氯化碳溶液 |
A.电解饱和食盐水或熔融氯化钠时,阳极的电极反应式均为:2Cl - -2e -=Cl2 ↑ |
B.酸性介质或碱性介质的氢氧燃料电池的正极反应式均为:O2 + 2H2O+ 4e- = 4OH - |
C.精炼铜和电镀铜时,与电源负极相连的电极反应式均为: Cu2+ + 2e- =" Cu" |
D.钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应式均为:Fe-2e - = Fe2+ |
A.破损的镀锌铁在潮湿的空气中更易被腐蚀 |
B.金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程 |
C.当镀锡铁制品的镀层破损时,锡层仍能对铁制品起保护作用 |
D.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了电化学保护法 |
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