废旧锂离子池的正极材料(主要含有LiCoO2及少量的Al、Fe等)可用于回收钴、锂，工艺流程如下：(1)在上述溶解过程中，S2O32-被氧化成SO42-，LiC

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废旧锂离子池的正极材料(主要含有LiCoO₂及少量的Al、Fe等)可用于回收钴、锂，工艺流程如下：

(1)在上述溶解过程中，S₂O₃^2-被氧化成SO₄^2-，LiCoO₂在溶解过程中发生反应的化学方程式为                   ，还原产物是          。
(2)在上述除杂过程中，通入空气的作用是      废渣的主要成分是     。
(3)“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为                。
(4)除了废渣可以回收利用外，本工艺还可回收的副产品是              。

答案

(1)8LiCoO₂+Na₂S₂O₃+11H₂SO₄=4Li₂SO₄+8CoSO₄+Na₂SO₄+1lH₂O  CoSO₄
(2)将Fe²⁺氧化成Fe³⁺；Al(OH)₃  Fe(OH)₃
(3)Co²⁺+2OH^-=Co(OH)₂；2Li+CO₃^2-=Li₂CO₃

解析

(1)正极材料主要含有LiCoO₂及少量Al、Fe等，加入稀H₂SO₄、Na₂S₂O₃，S₂O₃^2-被氧化成SO₄^2-，具有还原性，正极材料中只有LiCoO₂具有氧化性，与反应Na₂S₂O₃反应生成CoSO₄，反应化学方程式为：8LiCoO₂+Na₂S₂O₃+11H₂SO₄=4Li₂SO₄+8CoSO₄+Na₂SO₄+11H₂O，该反应中还原产物是 CoSO₄，
(2)弱酸性条件下，铝离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铝沉淀，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁沉淀，但氢氧化亚铁不稳定易被氧气氧化生成氢氧化铁沉淀，所以废渣的成分是氢氧化铝和氢氧化铁。通入空气的作用是将亚铁离子氧化生成铁离子而除去。
(3)根据工艺流程图可知，钴离子和氢氧根离子反应生成氢氧化钴沉淀，离子方程式为：Co²⁺+2OH^-=Co(OH)₂↓，碳酸根离子和锂离子反应生成碳酸锂沉淀，2Li⁺+CO₃^2-=Li₂CO₃↓
(4)稀硫酸和氢氧化钠、硫代硫酸钠反应都生成硫酸钠，且硫酸钠是可溶性的，所以溶液中存在硫酸钠，则还可以得到副产物Na₂SO₄。