Question

（2011?合肥一模）2006年世界鋰離子電池總產量超過25億只，鋰電池消耗量巨大，對不可再生的金屬資源的消耗是相當大的．因此鋰離子電池回收具有重要意義，其中需要重點回收的是正極材料，其主要成分為鈷酸鋰（LiCoO₂）．導電乙炔黑（一種炭黑）．鋁箔以及有機粘接劑．某回收工藝流程如下：

（1）上述工藝回收到的產物有

Al（OH）₃．CoSO₄．Li₂CO₃

．
（2）廢舊電池可能由于放電不完全而殘留有原子態的鋰，為了安全對拆解環境的要求是

隔絕空氣和水分

．
（3）堿浸時主要反應的離子方程式為

2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑

．
（4）酸浸時反應的化學方程式為

2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄=Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O

．如果用鹽酸代替H₂SO₄和H₂O₂的混合液也能達到溶解的目的，但不利之處是

有氯氣生成，污染較大

．
（5）生成Li₂CO₃的化學反應方程式為

Li₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+Li₂CO₃↓

．已知Li₂CO₃在水中的溶解度隨著溫度升高而減小，最后一步過濾時應

趁熱

．

Answer 1

分析：（1）根據工藝流程的最終產物可判斷回收到的產物，應為Al（OH）₃、CoSO₄、Li₂CO₃；
（2）從金屬鋰的化學性質分析，鋰為活潑金屬；
（3）根據所加入的反應物以及生成物結合質量守恒定律和電荷守恒定律來書寫離子方程式；
（4）根據所加入的反應物以及生成物結合質量守恒定律來書寫化學方程式；由題中信息知LiCoO₂具有強氧化性，加入鹽酸有污染性氣體氯氣生成；
（5）根據質量守恒定律來書寫化學方程式，Li₂CO₃在水中的溶解度隨著溫度的升高而減小，應趁熱過濾．

解答：解：（1）工藝流程的最終產物為：Al（OH）₃、CoSO₄、Li₂CO₃，故答案為：Al（OH）₃．CoSO₄．Li₂CO₃；
（2）金屬鋰性質活潑，易與氧氣、水發生反應，應隔絕空氣和水分，故答案為：隔絕空氣和水分；
（3）鋁能與堿反應生成AlO₂^-，反應的離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（4）酸浸時反應物有硫酸、過氧化氫以及LiCoO₂，生成物有Li₂SO₄和CoSO₄，反應方程式為：2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄=Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O，由題中信息知LiCoO₂具有強氧化性，加入鹽酸有污染性氣體氯氣生成，
故答案為：2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄=Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O；有氯氣生成，污染較大；
（5））碳酸鋰難溶，生成Li₂CO₃的化學反應屬于復分解反應，方程式為Li₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+Li₂CO₃↓，
Li₂CO₃在水中的溶解度隨著溫度的升高而減小，應趁熱過濾，
故答案為：Li₂SO₄+Na₂CO₃=Na₂SO₄+Li₂CO₃↓；趁熱；

點評：本題為生產流程題，涉及金屬的回收、環境保護、氧化還原反應、物質的分離提純和除雜等問題，題目較為綜合，做題時注意仔細審題，從題目中獲取關鍵信息．本題難度中．