Question

【題目】磷酸亞鐵鋰（LiFePO4）電池是新能源汽車的動力電池之一。一種回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片（主要成分LiFePO4、炭黑和鋁箔）中金屬的流程如下：

（1）步驟①中“堿溶”反應的化學方程式為_____。

（2）步驟②中反應的離子方程式為_____。若用H2O2代替HNO3，其優點是_____。

（3）步驟③沉淀的主要成分是_____。

（4）步驟④中生成含Li沉淀_____（填“能”或“不能”）用硫酸鈉代替碳酸鈉，原因是_____。

Answer 1

【答案】2Al+2NaOH+6H2O＝3H2↑+2Na[Al（OH）4] 3LiFePO4+NO3﹣+13H+＝3Li++3Fe3++3H3PO4+NO↑+2H2O 不產生氮氧化物大氣污染物 Fe（OH）3 不能 硫酸鋰易溶于水，不能形成含鋰沉淀　。

【解析】

步驟①中“堿溶”反應的化學方程式為2Al+2NaOH+6H2O＝3H2↑+2Na[Al（OH）4]，過濾分離出鋁元素，步驟②濾渣中加入氧化性酸硝酸，將亞鐵離子氧化為鐵離子，強酸制弱酸有磷酸生成，產物為Li+、Fe3+、H3PO4、NO，加入堿液，鐵離子生成Fe（OH）3沉淀，過濾分離出鐵元素，濾液中加入碳酸鈉，生成碳酸鋰沉淀。

（1）步驟①中“堿溶”反應的化學方程式為2Al+2NaOH+6H2O＝3H2↑+2Na[Al（OH）4]；

答案：2Al+2NaOH+6H2O＝3H2↑+2Na[Al（OH）4]。

（2）步驟②中反應的離子方程式為3LiFePO4+NO3﹣+13H+＝3Li++3Fe3++3H3PO4+NO↑+2H2O，若用H2O2代替HNO3，其優點是不產生氮氧化物大氣污染物；

答案：3LiFePO4+NO3﹣+13H+＝3Li++3Fe3++3H3PO4+NO↑+2H2O；不產生氮氧化物大氣污染物。

（3）由以上分析可知步驟③沉淀的主要成分是Fe（OH）3；

答案：Fe（OH）3。

（4）硫酸鋰易溶于水，不能用硫酸鈉代替碳酸鈉；

答案：不能；硫酸鋰易溶于水，不能形成含鋰沉淀。