含鈷的化合物在實(shí)際生活中應(yīng)用比較廣泛,回答下列有關(guān)問題。
(1)用(NH4)2C2O4溶液和CoCl2溶液為原料制取難溶于水的CoC2O4?2H2O晶體。
①已知25℃,Kb(NH3?H2O)=1.8×10-5,H2C2O4的Ka1=5.6×10-2,Ka2=5.4×10-5.(NH4)2C2O4溶液的pH <<(填“>”、“=”或“<”)7。
②反應(yīng)時(shí),使(NH4)2C2O4過量的原因是 使Co2+充分沉淀(或提高Co2+的沉淀率)使Co2+充分沉淀(或提高Co2+的沉淀率)。
(2)某種鋰離子電池的正極材料是將含有鈷酸鋰(LiCoO2)的正極粉均勻涂覆在鋁箔上制成的,可以再生利用,某校研究小組嘗試回收廢舊正極材料中的鈷
25℃時(shí),用圖1所示裝置進(jìn)行電解,有一定量的鈷以Co2+的形式從正極粉中浸出,一段時(shí)間后正極粉與鋁箔剝離。
①陰極中LiCoO2參與的電極反應(yīng)式為:LiCoO2+4H++e-═Li++Co2++2H2OLiCoO2+4H++e-═Li++Co2++2H2O。
②該研究小組發(fā)現(xiàn)硫酸濃度對(duì)鈷的浸出率有較大影響,一定條件下,測(cè)得其變化曲線如圖2所示。當(dāng)c(H2SO4)>0.4mol?L-1時(shí),鈷的浸出率下降,其原因可能為 H+與LiCoO2在陰極的還原反應(yīng)相互競(jìng)爭(zhēng),當(dāng)c(H+)增大時(shí),參與放電的H+增多(或有利于H+放電),所以鈷的浸出率下降H+與LiCoO2在陰極的還原反應(yīng)相互競(jìng)爭(zhēng),當(dāng)c(H+)增大時(shí),參與放電的H+增多(或有利于H+放電),所以鈷的浸出率下降。
③正極材料含有鈷酸鋰(LiCoO2),沒有電解完,可以用H2O2和稀H2SO4將其溶解得到Co2+,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 2LiCoO2+H2O2+3H2SO4═Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O2LiCoO2+H2O2+3H2SO4═Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O。溫度不能太高的原因是 防止H2O2劇烈分解防止H2O2劇烈分解。
【考點(diǎn)】原電池與電解池的綜合.
【答案】<;使Co2+充分沉淀(或提高Co2+的沉淀率);LiCoO2+4H++e-═Li++Co2++2H2O;H+與LiCoO2在陰極的還原反應(yīng)相互競(jìng)爭(zhēng),當(dāng)c(H+)增大時(shí),參與放電的H+增多(或有利于H+放電),所以鈷的浸出率下降;2LiCoO2+H2O2+3H2SO4═Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;防止H2O2劇烈分解
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:3引用:1難度:0.6
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