题目

预计2020年我国的纯电动汽车将达到800万辆，新能源汽车的电池回收再利用日趋紧迫。某研究小组设计的一种湿法回收磷酸铁锂电池中金属元素的实验流程如下： 已知：①FePO4易溶于硫酸而微溶于硝酸中。 ②磷酸铁锂电池正极材料由约90%磷酸铁锂（LiFePO4）物质，7%乙炔黑（主要成分碳单质）导电剂和3%有机粘结剂PVDF（一种高分子有机物）组成，均匀混合后涂覆于厚度为20μm铝箔集流体上。 （1）烧结后的主要成分如下表：   烧结的主要目的是   ▲   。 （2）碱溶发生的离子反应有Al2O3+2OH－      2AlO2－+H2O、   ▲   。 （3）操作1、2、3需要用到的硅酸盐仪器有   ▲   。 （4）对滤渣1加硫酸酸浸的目的   ▲   。 （5）碳酸锂的溶解度随温度变化如右图所示。向滤液1中加入Na2CO3固体控制在90℃进行的目的除了加快沉淀反应的速率外，最主要的原因是   ▲   。 （6）摩尔盐(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O和Li2CO3是制备磷酸铁锂电池正极材料的重要原料，FeSO4与(NH4)2SO4反应可制得摩尔盐。请补充完整由滤液3制备摩尔盐晶体的实验方案。向滤液中加入适量氨水和NaOH溶液，搅拌使其充分反应，静置，   ▲   ，对所得溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、乙醇洗涤、低温干燥。 （实验中须使用的试剂和仪器有：3mol/L的硫酸、铁粉、饱和硫酸铵溶液、蒸馏水、砂芯漏斗） 答案：（1）除去有机粘结剂   （2分） （2）2Al+2OH－+2H2O2AlO2－+3H2↑   （2分） （3）烧杯  漏斗  玻璃棒   （2分 漏写错写不得分） （4）除去滤渣1中的碳或使FePO4溶解于硫酸中    （2分 其他合理表述均可） （5）减少Li2CO3的溶解度，提高产率     （2分） （6）用砂芯漏斗过滤（1分），用蒸馏水洗涤Fe(OH)3固体，往Fe(OH)3固体中加入适量3mol/L硫酸至其充分溶解（1分），往该溶液中加入足量铁粉，搅拌使其充分反应，静置（1分），用砂芯漏斗过滤（1分），往滤液中加入计算量的饱和硫酸铵溶液，搅拌充分反应（1分）

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