為分離廢**亞鐵鋰電池的正極材料(主要含LiFePO4和鋁箔)中的金屬,將正極材料粉碎後進行如下流程所示的轉化...
問題詳情:
為分離廢**亞鐵鋰電池的正極材料(主要含LiFePO4和鋁箔)中的金屬,將正極材料粉碎後進行如下流程所示的轉化:
已知LiFePO4不溶於水和鹼,能溶於強*。
(1)“鹼溶”時的離子方程式為___。
(2)向濾液Ⅰ中通入過量CO2會析出Al(OH)3沉澱,寫出該反應的離子方程式:____。
(3)“*浸”時溶液中Fe2+發生反應的離子方程式為_____。
(4)檢驗“沉鐵”後所得溶液中是否存在Fe3+的方法是____。
(5)以Fe(OH)3為原料可以製取FeSO4晶體,還需的試劑有____。
(6)“沉鋰”時,檢驗Li+是否沉澱完全的方法是____。
【回答】
2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑ AlO2-+2H2O+CO2Al(OH)3↓+HCO3- 2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O 取少量沉鐵後所得上層溶液,向其中滴加KSCN溶液,若溶液變紅*,則存在Fe3+,若溶液不變紅,則不存在Fe3+ 硫*、鐵粉 靜置,向上層清液中繼續滴加Na2CO3溶液,若無沉澱生成,則Li+沉澱完全
【分析】
廢**亞鐵鋰電池的正極材料(主要含LiFePO4和鋁箔),加入NaOH溶液,鋁箔與NaOH溶液反應生成偏鋁**和水,所以濾液Ⅰ為NaAlO2,LiFePO4不溶於水和鹼,所以濾渣Ⅰ為LiFePO4,LiFePO4能溶於強*,加入H2SO4、H2O2,其中的Fe2+被氧化為Fe3+,加入NaOH溶液,生成Fe(OH)3沉澱,再加入Na2CO3溶液,Li+轉化為Li2CO3沉澱,據此答題。
【詳解】
(1)“鹼溶”時,正極材料粉末中的鋁箔與NaOH溶液反應生成偏鋁**和水,化學方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故*為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
(2)濾液Ⅰ為NaAlO2溶液,通入過量CO2會生成Al(OH)3沉澱,反應的化學方程式為:AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-,故*為AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-。
(3)“*浸”時溶液中的Fe2+在**條件下被H2O2氧化為Fe3+,反應的離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,故*為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。
(4)檢驗“沉鐵”後所得溶液中是否存在Fe3+的方法是取少量沉鐵後所得上層溶液,向其中滴加KSCN溶液,若溶液變紅*,則存在Fe3+,若溶液不變紅,則不存在Fe3+,故*為取少量沉鐵後所得上層溶液,向其中滴加KSCN溶液,若溶液變紅*,則存在Fe3+,若溶液不變紅,則不存在Fe3+。
(5)先將Fe(OH)3與H2SO4反應生成硫*鐵,硫*鐵與鐵粉反應生成硫*亞鐵,故*為硫*、鐵粉。
(6)“沉鋰”時,檢驗Li+是否沉澱完全的方法是靜置,向上層清液中繼續滴加Na2CO3溶液,若無沉澱生成,則Li+沉澱完全,故*為靜置,向上層清液中繼續滴加Na2CO3溶液,若無沉澱生成,則Li+沉澱完全。
知識點:離子反應
題型:填空題
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