Question

【题目】2019年10月9日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2019年诺贝尔化学奖颁发给来自美国、英国、日本的三位科学家，表彰他们在锂离子电池方面的研究贡献。钴酸锂(LiCoO2)电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。实验室尝试对废旧钴酸锂电池回收再利用。实验过程如下：

已知：①还原性：Cl->Co2+；

②Fe3+和C2O42-结合生成较稳定的[ Fe(C2O4)3]3-，在强酸性条件下分解重新生成Fe3+。

回答下列问题：

（1）废旧电池初步处理为粉末状的目的是_______________。

（2）从含铝废液得到Al(OH)3的离子反应方程式为_______。

（3）写出LiCoO2和盐酸反应的化学方程式________________。滤液A中的溶质除HCl、LiCl外还有__________（填化学式）。

（4）滤渣的主要成分为____________________（填化学式）。

（5）从FeCl3溶液中得到FeCl3·6H2O固体的操作：先_________，再蒸发浓缩、冷却结晶。

（6）在空气中加热一定质量的CoC2O4·2H2O固体样品时，其固体失重率数据见下表，请补充完整表中问题。

已知：①CoC2O4在空气中加热时的气体产物为CO2

②固体失重率=对应温度下样品失重的质量/样品的初始质量

序号	温度范围/℃	化学方程式	固体失重率
Ⅰ	120-220	CoC2O4·2H2OCoC2O4+2H2O	19.67%
Ⅱ	300~350	_________________________	59.02%

Answer 1

【答案】增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率 AlO2-+CO2+2H2O==Al(OH)3↓+HCO3- 2LiCoO2+8HCl==2CoCl2+Cl2↑+4H2O+2LiCl FeCl3、CoCl2 C 加入适量盐酸（或通入适量氯化氢气体）

【解析】

（1）废旧电池初步处理为粉末状的目的是增大接触面，加快反应速率，提高浸出率，

答案为：增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率；

（2）铝废液含有，通入过量的得到碳酸氢根离子和氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为： ，

故答案为；

（3）因还原性，且滤液A中含有的是，所以 和盐酸发生氧化还原反应生成氯气和，方程式为： ，碱浸后的固体残渣不含铝，钴酸锂中的三价有强氧化性，把铁氧化为三价铁离子，本身被还原为，碳单质一般性质稳定，不与酸碱盐反应成为滤渣，故滤液A中还含有 和，

故答案为：；、

（4）碳单质一般性质稳定，不与酸碱盐反应成为滤渣，故滤渣的主要成分是，

故答案为： ；

（5）氯化铁易水解得到氢氧化铁沉淀，所以要先加盐酸或通入氯化氢气体，抑制氯化铁的水解，

故答案为：加入适量盐酸（或通入适量氯化氢气体）；

（6）由①可知，在120～220℃时， 完全失去结晶水生成，然后继续升高温度加热，则分解生成氧化物，其分解失去的质量为183g×59.02%=108g，剩余的质量为183g-108g=75g，设产物的化学式为，则 ，解得，则化学式为，故方程式为： ，

故答案为：。