9月23日百校16题请教：16、（2013新课标全国卷I）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

来源：学生作业帮编辑：百度作业网作业帮分类：化学作业时间：2024/05/25 02:47:59

9月23日百校16题请教：
16、（2013新课标全国卷I）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⁺+xe^-=Li_xC₆,现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。

（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的混合溶液，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Li_1-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）。
我的问题是：请帮忙把框图中每一步讲讲清楚，酸浸、碱浸、水浸各是什么意思？
请老师帮忙解答我的问题，辛苦了！非常感谢！

解题思路：酸浸：就是用酸溶液浸泡样品，使能溶于酸的成分都能溶解进入溶液中；碱浸：就是用碱溶液浸泡样品，使能溶于碱的成分都能溶解进入溶液中；水浸：就是用水浸泡样品，使能溶于水的成分都能溶解进入水中。
解题过程：
孩子，我的观点还是这样的，在这样的无机化工流程图中我们不需要搞清楚每一步工艺流程的原理和反应，甚至有一些工艺的原理我们中学根本就搞不明白，也没有必要搞明白，因为题目对该处不设问，它的出现只是为了保证整个工艺流程的完整性。我们只需要根据题目设问的问题结合我们学过的知识和方法去运用题目信息，解决问题即可。千万不要自找麻烦，这样费力费时间还不利于备考。孩子，请你千万要听老师的话，不要多费力气和时间。不该深入探究的地方就不要深入探究。
有关该题目的解析请看下面的内容：【解析】（1）中的氧元素是2价，Li元素是+1价，所以Co元素是+3价；（2）在“正极碱浸”过程中，正极发生的反应应为正极材料中的铝箔与NaOH溶液之间的反应，所以离子方程式为；（3）根据流程图可知，“酸浸”加入了H₂SO₄、H₂O₂，反应的生成物中有CoSO₄，也就说明此反应为氧化还原反应，Co元素化合价降低，所以H₂O₂中的O元素则要升高，即产生O₂。另外在酸浸的过程中，H₂O₂自身也能发生分解，所以发生的反应有：和
。盐酸具有还原性，如果用盐酸代替硫酸，则会被氧化成Cl₂，从而造成环境污染；（4）根据流程图可知，“沉钴”加入的沉淀剂是NH₄HCO₃，产生的沉淀时CoCO₃，根据反应特点即可写出此反应的化学方程式：；（5）根据电化学原理可知，充放电过程中，同一个电极反应的反应类型相同，在充电时负极的电极反应：，则放电时是反应物，生成C，发生氧化反应，而与相比，中的Co元素的化合价较高，可知为反应物，电极反应为；（6）在锂电池中Li做负极，在放电过程中失去电子变成Li⁺从负极脱出，进入溶液经过电解质溶液向正极移动。根据整个流程图可知，回收的金属化合物有：Al(OH)₃、 CoCO₃_、Li₂SO₄_。

最终答案：见解析。

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