17. 2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人,以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。
(1)自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。为鉴定某矿石中是否含有锂元素,可以采用焰色反应来进行鉴定,当观察到火焰呈
________,可以认为存在锂元素。
A.紫红色
B.紫色
C.黄色
(2)工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi
2O
6,还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO
2)的流程如下:
已知:部分金属氢氧化物的pKsp(pKsp=-lgKsp)的柱状图如图1。
回答下列问题:
①锂辉石的主要成分为LiAlSi
2O
6,其氧化物的形式为
________。
②为提高“酸化焙烧”效率,常采取的措施是
________。
③向“浸出液”中加入CaCO
3,其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸,控制pH使Fe
3+、A1
3+完全沉淀,则pH至少为
_______。(已知:完全沉淀后离子浓度低于1×l0
-5)mol/L)
④“沉锂”过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li
+,可将其加入到“
___________”步骤中。
⑤Li
2CO
3与Co
3O
4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为
__________(3)利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出石墨烯电池,电池反应式为LiCoO
2+C
6 Li
xC
6+Li
1-xCoO
2 ,其工作原理如图2。
下列关于该电池的说法正确的是
___________(填字母)。
A.电池反应式中过程1为放电过程
B.该电池若用隔膜可选用质子交换膜
C.石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度
D.充电时,LiCoO
2极发生的电极反应为LiCoO
2-xe
-=xLi
++Li
1-xCoO
2E.对废旧的该电池进行“放电处理”让Li
+嵌入石墨烯中而有利于回收