Question

某废旧电池材料的主要成分为钴酸锂，还含有一定量的铁、铝、铜等元素的化合物，其回收工艺如图所示，最终可得到和锂盐。

已知：CoC₂O₄·2H₂O微溶于水，它的溶解度随温度升高而逐渐增大，且能与过量的离子生成而溶解。

（1）“还原酸浸”过程中，发生反应的离子方程式为：_______________________________________，该过程温度通常控制在以下的原因是：______________________________________。

（2）“除铝铁”过程的两种试剂的作用分别是________________________，____________________________。

（3）“除铜”所用试剂X为，试写出该反应的离子方程式：_______________________________。

（4）“沉钴”过程中，的加入量图、沉淀反应的温度图与钴的沉淀率关系如下图所示：

随：比值的增加，钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小的原因_____________________。

沉淀反应时间为10min，温度在以上时，随温度升高而钴的沉淀率下降的可能原因是___________________________________________。

（5）已知“沉锂”过程中，滤液a中的约为10^-1mol/L，部分锂盐的溶解度数据如下表所示。

温度	Li2SO4	Li2CO3
0℃	36.1g	1.33g
100℃	24.0g	0.72g

结合数据分析，沉锂过程所用的试剂b是__________写化学式，检验沉淀洗净的方法是___________________________________________________________。

Answer

防止受热分解 将氧化为 调节溶液pH，促进水解除去和 过量的离子生成而溶解 的溶解度随温度升高而逐渐增大 取最后一次洗涤液，加稀盐酸酸化，再加入溶液，若无沉淀则已洗净。

【解析】

酸性溶液中，在过氧化氢的还原作用下转化为，在“还原酸浸”过程中，难溶于水的转化为后，除铝铁过程使用可将氧化为，溶液呈碱性，可调节溶液pH，除铜过程中铜离子与硫化氢反应生成硫化铜沉淀，之后沉锂过程使用，最终沉淀洗涤干净进行煅烧。

（1）酸性溶液中，在过氧化氢的还原作用下转化为，在“还原酸浸”过程中，难溶于水的转化为的离子反应方程式为：；此过程中温度过高会使过氧化氢分解，所以温度通常控制在以下，故答案为：；防止受热分解；

（2） “除铝铁”过程的可将氧化为，溶液呈碱性，可调节溶液pH，促进水解除去和，故答案为：将氧化为；调节溶液pH，促进水解除去和；

（3）铜离子与硫化氢反应生成硫化铜沉淀，离子方程式为：，故答案为：；

（4）①由于过量的离子生成而溶解，所以随：比值的增加，钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小，故答案为：过量的离子生成而溶解；

沉淀反应时间为10min，CoC2O4·2H2O的溶解度随温度升高而逐渐增大，所以温度在以上时，随温度升高而钴的沉淀率下降，故答案为：CoC2O4·2H2O的溶解度随温度升高而逐渐增大；

相同温度下，的溶解度小于的溶解度，所以沉锂过程所用的试剂b是；洗涤沉淀液中若不含硫酸根离子，则沉淀洗涤干净，所以检验沉淀洗净的方法是取最后一次洗涤液，加稀盐酸酸化，再加入溶液，若无沉淀则已洗净，故答案为：；取最后一次洗涤液，加稀盐酸酸化，再加入溶液，若无沉淀则已洗净。