b相同,则两个实验的溶液a应该有所不同,实验探究的是H的影响,实验V的a溶液中没有H,则实验VIII的a溶液中应该有H,故Z为10mL1molL1KI溶液、2mL02molL1H2SO4溶液、8mLH2O。
19锂离子电池应用很广。某种锂离子二次电池的电极材料主要是钴酸锂(LiCoO2)和石墨。钴是一种稀有的贵重金属,废旧锂离子电池电极材料的回收再生意义重大。(1)锂离子电池(又称锂离子浓差电池)的工作原理:充电过程:Li从含LiCoO2的电极中脱出,正三价Co被氧化,此时该极处于贫锂态(Li1xCoO2)。放电过程原理示意图如图所示:
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f①放电时,电子的流动方向为______。(用a、b、K2、K3)②放电时,正极的电极反应式为______。(2)钴酸锂回收再生流程如下:
①用H2SO4酸浸时,通常添加30的H2O2以提高浸出效率,其中H2O2的作用是______。②用盐酸代替H2SO4和H2O2,浸出效率也很高,但工业上不使用盐酸。主要原因是:会产生有毒、有污染的气体。写出相应反应的化学方程式_______。Cl-对建筑材料的腐蚀及带来的水体问题等。③其他条件不变时,相同反应时间,随着温度升高,含钴酸锂的固体滤渣在H2SO4和30H2O2混合液中的浸出率曲线如图,请解释随着温度升高,钴的浸出率先升高后降低的原因:______。
④已知草酸为二元弱酸,应用化学平衡移动原理,结合化学用语解释CoC2O4沉淀的同时溶液酸性增强的原因:______。
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f⑤高温下,在O2存在时纯净的CoC2O4与Li2CO3再生为LiCoO2的化学方程式为______。
【答案】1b→K2→K3→a2Li1xCoO2xLixeLiCoO23还原LiCoO2
(将LiCoO2中的3价Co还原为Co2)42LiCoO28HCl2LiCl2CoCl2Cl2↑4H2O
580℃之前,升高温度,反应速率加快,所以浸出率增大;80℃后,升高温度使H2O2分
解速率加快,H2O2浓度下降,使浸出率反而降低6草酸溶液中存在电离平衡:
H2C2O4
HHC2O4,HC2O4
HC2O42,溶液中Co2与C2O42反应生成CoC2O4,
使cC2O42减小,促进电离平衡正向移动,所以cH增大74CoC2O42Li2CO33O2高
温4LiCoO210CO2
【解析】
【分析】
(1)考察原电池的原理,题中已经告知放电过程的原理示意图,Li在原电池内部由b向a
移动,则电子在外电路由b向a移动,也由此可以推出右侧的电极为负极,左侧的电极为正
极;
(2)考察工业流程。①观察酸浸前后,Co的化合价由3变为了2,则Co的化合物作氧化
剂,由于H2SO4还原性很弱,所以H2O2作还原剂;②HCl具有还原性,而在①中我们得知CoIII具有氧化性,所以可以得出这两种物质可以
发生氧化还r