题目

题型：江苏高考真题难度：来源：

正极材料为LiCoO₂的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。
（1）橄榄石型LiFePO₄是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过(NH₄)₂Fe(SO₄)₂、H₃PO₄与LiOH溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得
①共沉淀反应投料时，不将(NH₄)₂Fe(SO₄)₂和LiOH溶液直接混合的原因是________________
②共沉淀反应的化学方程式为____。
③高温成型前，常向LiFePO₄中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后LiFePO₄的导电性能外，还能________。
 （2）废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有LiCoO₂及少量Al、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。
①在上述溶解过程中，S₂O₃^2-被氧化成SO₄^2-，LiCoO₂在溶解过程中反应的化学方程式为____。
②Co(OH)₂在空气中加热时，同体残留率随温度的变化如下图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水，则1000℃时，剩余固体的成分为______（填化学式）；在350~ 400℃ 范围内，剩余固体的成分为_________（填化学式）。

答案

（1）①Fe²⁺在碱性条件下更易被氧化（凡合理答案均可）；②( NH₄)₂Fe(SO₄)₂+ LiOH十H₃PO₄=LiFePO₄↓十 2NH₄HSO₄+H₂O ；③与空气中O₂反应，防止LiFePO₄中的Fe²⁺被氧化（凡合理答案均可）
（2） ①8LiCoO₂十Na₂S₂O₃+11H₂SO₄=4Li₂SO₄+ 8CoSO₄ +Na₂SO₄ +11H₂O ；②CoO；Co₂O₃、Co₃O₄