Question

【題目】為分離廢磷酸亞鐵鋰電池的正極材料(主要含LiFePO4和鋁箔)中的金屬,將正極材料粉碎后進行如下流程所示的轉(zhuǎn)化：

已知LiFePO4不溶于水和堿,能溶于強酸。

（1）“堿溶”時的離子方程式為___。

（2）向濾液Ⅰ中通入過量CO2會析出Al(OH)3沉淀,寫出該反應的離子方程式：____。

（3）“酸浸”時溶液中Fe2+發(fā)生反應的離子方程式為_____。

（4）檢驗“沉鐵”后所得溶液中是否存在Fe3+的方法是____。

（5）以Fe(OH)3為原料可以制取FeSO4晶體,還需的試劑有____。

（6）“沉鋰”時，檢驗Li+是否沉淀完全的方法是____。

Answer 1

【答案】2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑ AlO2-+2H2O+CO2Al(OH)3↓+HCO3- 2Fe2++2H++H2O22Fe3++2H2O 取少量沉鐵后所得上層溶液，向其中滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則存在Fe3+，若溶液不變紅，則不存在Fe3+ 硫酸、鐵粉 靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加Na2CO3溶液，若無沉淀生成，則Li+沉淀完全

【解析】

廢磷酸亞鐵鋰電池的正極材料(主要含LiFePO4和鋁箔)，加入NaOH溶液，鋁箔與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和水，所以濾液Ⅰ為NaAlO2，LiFePO4不溶于水和堿，所以濾渣Ⅰ為LiFePO4，LiFePO4能溶于強酸，加入H2SO4、H2O2，其中的Fe2+被氧化為Fe3+，加入NaOH溶液，生成Fe(OH)3沉淀，再加入Na2CO3溶液，Li+轉(zhuǎn)化為Li2CO3沉淀，據(jù)此答題。

（1）“堿溶”時，正極材料粉末中的鋁箔與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和水，化學方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，故答案為：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。

（2）濾液Ⅰ為NaAlO2溶液，通入過量CO2會生成Al(OH)3沉淀，反應的化學方程式為：AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-，故答案為：AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-。

（3）“酸浸”時溶液中的Fe2+在酸性條件下被H2O2氧化為Fe3+，反應的離子方程式為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，故答案為：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。

（4）檢驗“沉鐵”后所得溶液中是否存在Fe3+的方法是取少量沉鐵后所得上層溶液，向其中滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則存在Fe3+，若溶液不變紅，則不存在Fe3+，故答案為：取少量沉鐵后所得上層溶液，向其中滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則存在Fe3+，若溶液不變紅，則不存在Fe3+。

（5）先將Fe(OH)3與H2SO4反應生成硫酸鐵，硫酸鐵與鐵粉反應生成硫酸亞鐵，故答案為：硫酸、鐵粉。

（6）“沉鋰”時，檢驗Li+是否沉淀完全的方法是靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加Na2CO3溶液，若無沉淀生成，則Li+沉淀完全，故答案為：靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加Na2CO3溶液，若無沉淀生成，則Li+沉淀完全。