【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 2）使析出的晶體為 Na2CO3 H2O，防止因溫度過(guò)低而析出Na2CO3 10H2O晶體，令后續(xù)的加熱脫水耗時(shí)長(zhǎng) （ 3）溶解時(shí)有大量沉淀生成，使 Na2CO3損耗且產(chǎn)物 Na2CO3中 混有雜質(zhì)；原因： “ 母液 ” 中含有的離子有 Ca2+、 Na+、 Cl、 S 、 OH、 C ，當(dāng)多次循環(huán)后，使得離子濃度不斷增 大，溶解時(shí)會(huì)生成 CaSO Ca(OH) CaCO3等沉淀 24?3?2.（ 2023 新課標(biāo)全國(guó)卷 Ⅰ ）鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（ LiCoO2）、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為 6C+xLi++xe=LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源（部分條件未給出）。 回答下列問(wèn)題： （ 1） LiCoO2中， Co元素的化合價(jià)為 __________________。 （ 2）寫(xiě)出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 __________________________________________________ __________________________________________________。 （ 3）“酸浸”一般在 80 ℃ 下進(jìn)行，寫(xiě)出該步驟中發(fā)生的所 有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式 __________________________ ___________________________________________________； 可用鹽酸代替 H2SO4和 H2O2的混合溶液，但缺點(diǎn)是 __________ ___________________________________________________。 （ 4）寫(xiě)出“沉鈷”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 _________ ___________________________________________________。 （ 5）充放電過(guò)程中，發(fā)生 LiCoO2與 Li1xCoO2之間的轉(zhuǎn)化， 寫(xiě)出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式 ___________________________ ___________________________________________________。 （ 6）上述工藝中，“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是 __________。在整個(gè)回收工藝中，可回收到的金屬化合物有 _____________（填化學(xué)式）。 【 解題指導(dǎo) 】 該題的突破口有 3點(diǎn)： （ 1）由正極材料中的鋁箔和流程圖中的 Al(OH)3固體，可推斷堿浸的反應(yīng)。 （ 2）濾渣酸浸后的流程圖中有 CoSO4和 CoCO3，說(shuō)明酸浸時(shí)， CoO 發(fā)生還原反應(yīng)， H2O2是還原劑。 （ 3）根據(jù)充電時(shí)的電池負(fù)極的反應(yīng)，說(shuō)明放電時(shí)應(yīng)有 LixC6被氧化的過(guò)程，則應(yīng)是 Li1xCoO2被還原。 ?【 解析 】 （ 1）根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零可算出 LiCoO2中，鈷元素的化合價(jià)為 +3價(jià)； （ 2）根據(jù)工藝流程中有 Al(OH)3固體和題干中的鋁箔，易推知 是鋁與 NaOH溶液反應(yīng)，所以離子方程式為 2Al+2OH+2H2O==== 2AlO +3H2↑ ； （ 3）根據(jù)工藝流程中有 Li2SO4溶液、 CoSO4（ Co為 +2價(jià)）溶液，所以加 H2SO H2O2酸浸的過(guò)程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)有 2LiCoO2+3H2SO4+H2O2 Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H 2O，因?yàn)? 反應(yīng)時(shí)溫度為 80 ℃ ，還會(huì)發(fā)生雙氧水分解反應(yīng)： 2H2O2 O2↑+2H 2O；用鹽酸酸浸，由于鹽酸容易被氧化成Cl2，污染環(huán)境。 ?△ ==== △ ==== （ 4） “ 沉鈷 ” 過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)后產(chǎn)物經(jīng)過(guò)濾有 CoCO3，所以 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CoSO4+2NH4HCO3====CoCO3↓+ (NH 4)2SO4 +H2O+CO2↑ ； （ 5）充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為 6C+xLi++xe====LixC6，可知放電時(shí)是 Li1xCoO2轉(zhuǎn)化為 LiCoO2。所以方程 式為 Li1xCoO2+ LixC6====LiCoO2+6C； （ 6）放電時(shí)， LixC6在負(fù)極失電子產(chǎn)生 Li+，經(jīng)電解質(zhì)移向正 極，并進(jìn)入正極材料 LiCoO2中。流程工藝中回收的金屬化合 物有 Al(OH)3 、 Li2SO CoCO3。 答案： （ 1） +3價(jià) （ 2） 2Al+2OH+2H2O====2Al +3H2↑ （ 3） 2LiCoO2+3H2SO4+H2O2 Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H 2O，2H2O2 O2↑+2H 2O 鹽酸容易被氧化成 Cl2，污染環(huán)境 （ 4） CoSO4+2NH4HCO3====CoCO3↓+(NH 4)2SO4+H2O+CO2↑ （ 5） Li1xCoO2+LixC6====LiCoO2+6C （ 6）放電時(shí) Li+移向正極 Al(OH)3 、 Li2SO CoCO3 2?△ ==== △ ==== 【 方法總結(jié) 】 物質(zhì)制備與提純類(lèi)流程題的答題策略 （ 1）從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。 （ 2）整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段。 （ 3）分析流程中的每一步驟，并獲取以下信息： ①知道 “ 四個(gè)什么 ” 。 反應(yīng)物是什么；發(fā)生了什么反應(yīng)；該反應(yīng)造成了什么后果；對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。 ②抓住 “ 一個(gè)關(guān)鍵 ” 。 一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。 （ 4）從問(wèn)題中獲取信息，幫助解題。 （ 1）文字?jǐn)⑹鲱?lèi)的題目要規(guī)范解答，防止出現(xiàn)因敘述不嚴(yán)謹(jǐn) 導(dǎo)致的失分，如： ①如何洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，待水自然 流下后，重復(fù)以上操作 2次～ 3次。 ②如何證明沉淀完全：如向含 S 的溶液中加 BaCl2溶液，將 沉淀靜止，取上層清液，再加 BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀生 成，說(shuō)明沉淀完全。 ③如何從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮 — 冷卻結(jié)晶 — 過(guò)濾 — 洗 滌 — 干燥。 ④在寫(xiě)某一步驟是為了除雜時(shí)，應(yīng)該注明 “ 是為了除去 XX雜 質(zhì) ” ，只寫(xiě) “ 除雜 ” 等一類(lèi)萬(wàn)能式的回答是不正確的。 24O?（ 2）認(rèn)真審題，不要因?qū)忣}不細(xì)致而失分，如： ①填 “ 化學(xué)方程式 ” 還是 “ 離子方程式 ” 。 ②填 “ 名稱(chēng) ”“ 符號(hào) ” 還是 “ 代號(hào) ”“ 序號(hào) ” 等。 ③填 “ 大于 ” 還是 “ ”； “ 增大 ” 還是 “ 變大 ” 等。 ④填 “ 化學(xué)式 ”“ 分子式 ”“ 結(jié)構(gòu)式 ”“ 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式 ”“ 最簡(jiǎn)式 ”還是 “ 電子式 ” 等。 ⑤書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式時(shí)要注意配平、注明反應(yīng)條件以及 “ ”“ ====”“ ”“↑ ”“↓ ”等。 熱點(diǎn)考向 2 以化學(xué)基本理論為考查內(nèi)容 【 典題訓(xùn)練 】 3.（ 2023 江蘇高考）廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室利用廢舊電池的銅帽 (Cu、 Zn總含量約為 99%)回收 Cu 并制備 ZnO 的部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下： （ 1）①銅帽溶解時(shí)加入 H2O2 的目的是 _________________ (用化學(xué)方程式表示 )。 ②銅帽溶解完全后， 需將溶液中過(guò)量的 H2O2 除去。除去 H2O2 的簡(jiǎn)便方法是 _______________________________________ ___________________________________________________。 （ 2）為確定加入鋅灰 (主要成分為 Zn、 ZnO，雜質(zhì)為鐵及其氧化物 )的量，實(shí)驗(yàn)中需測(cè)定除去 H2O2后溶液中