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利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料.LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得.(1)利用如图1装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液.B极区电解液为

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利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料.LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得.
(1)利用如图1装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液.B极区电解液为___溶液(填化学式),阳极电极反应式为___,电解过程中Li+向___电极迁移(填“A”或“B”).
(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如图2:
作业帮
Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为___,在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2的体积为1.344L(标准状况),则钴氧化物的化学式为___.
▼优质解答
答案和解析
(1)电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液,由图可知,右侧生成氢气,则B中氢离子放电,可知B为阴极,在B中制备LiOH,B极区电解液为LiOH溶液;Li+由A经过阳离子交换膜向B移动;A中为LiCl溶液,氯离子放电生成氯气,则阳极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,
故答案为:LiOH;2Cl--2e-=Cl2↑;B;
(2)Co(OH)3溶解还原反应为Co(OH)3、H+、SO32-的氧化还原反应,其离子反应为2Co(OH)3+4H++SO32-=2Co2++SO42-+5H2O;由制备流程可知,加硫酸溶解后为铁离子,再与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成亚铁离子,在浸液中通入氧气时亚铁离子被氧化为铁离子,可知铁渣中铁元素的化合价为+3价;煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2的体积为1.344L(标准状况),n(CO2)=
1.344L
22.4L/mol
=0.06mol,由化学式可知n(Co)=0.06mol×
1
2
=0.03mol,则氧化物中n(O)=
2.41g-0.03mol×59g/mol
16g/mol
=0.04mol,则n(Co):n(O)=0.03mol:0.04mol=3:4,所以钴氧化物的化学式为Co3O4
故答案为:2Co(OH)3+4H++SO32-=2Co2++SO42-+5H2O;Co3O4