原题参照(第 8 页)
题 20
题 20
题干
(10 分)随着新能源汽车产业迅速发展,磷酸铁锂(\(\text{LiFePO}_4\))电池成为我国动力电池的主流。以下图 20-1是对该动力电池回收的工艺流程图,请回答下列问题:
题 20-1 图:动力电池回收工艺流程图
题 20-1 图
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表格
| 曝气时间/min | 浸出率/% a Li浸出率 |
浸出率/% b Fe浸出率 |
浸出率/% c P浸出率 |
pH d |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 76 | 23 | 16 | 1.50 |
| 60 | 79 | 18 | 24 | 1.60 |
| 120 | 81 | 24 | 29 | 1.75 |
| 180 | 85 | 18 | 16 | 1.85 |
| 240 | 90 | 17 | 18 | 1.95 |
| 300 | 92 | 16 | 18 | 2.05 |
| 360 | 91 | 17 | 16 | 2.15 |
小题 (1)
磷酸亚铁锂(\(\text{LiFePO}_4\))电池的工作原理如下:
\(2\text{FePO}_4 + \text{Li}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{C}_2\text{O}_4 \xlongequal{高温} 2\text{LiFePO}_4 + 3\text{X} + \text{H}_2\text{O}\)。其中 X 的化学式为 ____ ① 。物质 X 的大量排放会造____②。
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小题 (2)
在“酸浸”、“氧化”过程中搅拌的目的是 ____ ③ ____。操作 I 的名称是 ____ ④ ____。
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小题 (3)
空气氧化(曝气)对浸出率的影响如题 20-2 图所示,为更高效回收锂,曝气时间为 ____ ⑤ ____ min 最佳。影响 Li 浸出的因素除了曝气时间外,还可能有 ____ ⑥ 、 ⑦ ____(填两个)。
| 曝气时间/min | 浸出率/% | pH | ||
|---|---|---|---|---|
| a Li浸出率 | b Fe浸出率 | c P浸出率 | d | |
| 0 | 76 | 23 | 16 | 1.50 |
| 60 | 79 | 18 | 24 | 1.60 |
| 120 | 81 | 24 | 29 | 1.75 |
| 180 | 85 | 18 | 16 | 1.85 |
| 240 | 90 | 17 | 18 | 1.95 |
| 300 | 92 | 16 | 18 | 2.05 |
| 360 | 91 | 17 | 16 | 2.15 |
题 20-2 图
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小题 (4)
沉锂:往浸出液(主要溶质为 \(\text{Li}_2\text{SO}_4\))中加入饱和 \(\text{Na}_2\text{CO}_3\) 溶液,该反应属于复分解反应,根据复分解反应发生的条件,写出反应化学方程式 ____ ⑧ ____。
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小题 (5)
废旧电池回收具有的意义是 ____ ⑨ ____。
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