【題目】新型鋰離子電池在新能源的開發(fā)中占有重要地位?捎米鞴(jié)能環(huán)保電動汽車的動力電池。磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)是新型鋰離子電池的首選電極材料,它的制備方法如下:

方法一:將碳酸鋰、乙酸亞鐵[(CH3COO)Fe]、磷酸二氫銨按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰,同時生成的乙酸及其它產(chǎn)物均以氣體逸出。

方法二:將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液,以鐵棒為陽極,石墨為陰極,電解析出磷酸亞鐵鋰沉淀。沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥,在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰。

在鋰離子電池中,需要一種有機聚合物作為正負(fù)極之間鋰離子選移的介質(zhì),該有機聚合物的單體之一(用M表示)的結(jié)構(gòu)簡式如下:

請回答下列問題:

1)上述兩種方法制備磷酸亞鐵鋰的過程都必須在惰性氣體氛圍中進行。其原因是____________________________________。

2)在方法一所發(fā)生的反應(yīng)中,除生成磷酸亞鐵鋰、乙酸外,還有________、________、________(填化學(xué)式)生成。

3)在方法二中,陽極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應(yīng)式為____________________________________。

4)寫出M與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________________

5)已知該鋰離子電池在充電過程中,陽極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵,則該電池放電時正極的電極反應(yīng)式為____________________________________。

【答案】為了防止亞鐵化合物被氧化 CO2 H2O NH3 FePO4+Li++e-=LiFePO4

【解析】

本題主要原電池和電解池的相關(guān)知識點。

1)亞鐵離子具有強還原性,制備磷酸亞鐵鋰的過程都必須在惰性氣體氛圍中進行,其原因是為了防止亞鐵化合物被氧化;

2)將碳酸鋰、乙酸亞鐵、磷酸二氫銨在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰、乙酸及其它產(chǎn)物均以氣體逸出。根據(jù)題意和元素守恒,可得其他產(chǎn)物為:CO2、H2O NH3;

3)將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液,以鐵棒為陽極,石墨為陰極,電解析出磷酸亞鐵鋰沉淀。陽極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應(yīng)式為:;

4M具有酯基,在堿性條件下可發(fā)生水解,M與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:

5)正極的電極方程式為:FePO4+Li++e-=LiFePO4

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某學(xué)生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時,選擇甲基橙作指示劑。請?zhí)顚懴铝锌瞻住?/span>

1)用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測的NaOH溶液時,左手握酸式滴定管的活塞,右手搖動錐形瓶,眼睛注視____,直到因加入一滴鹽酸后,溶液由______色變?yōu)?/span>____色,并____為止。

2)下列操作中可能使所測NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是__________。

A.酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸

B.滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥

C.酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失

D.讀取鹽酸體積時,開始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時俯視讀數(shù)

3)若滴定開始和結(jié)束時,酸式滴定管中的液面如圖所示,則起始讀數(shù)為_____mL,所用鹽酸溶液的體積為_____mL。

4)某學(xué)生根據(jù)3次實驗分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如表:

滴定

次數(shù)

待測NaOH溶液的體積/mL

0.1000mol·L1鹽酸的體積/mL

滴定前讀數(shù)

滴定后讀數(shù)

溶液體積/mL

第一次

25.00

0.00

25.11

25.11

第二次

25.00

1.56

30.30

28.74

第三次

25.00

0.22

25.31

25.09

依據(jù)表中數(shù)據(jù)列式計算該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度_____(保留兩位小數(shù))。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】25℃時,密閉容器中X、YZ三種氣體的初始濃度和平衡濃度如表:下列說法錯誤的是:(

物質(zhì)

X

Y

Z

初始濃度/

0.1

0.2

0

平衡濃度/

0.05

0.05

0.1

A.反應(yīng)達(dá)到平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為50

B.反應(yīng)可表示為X+3Y2Z,其平衡常數(shù)為1600

C.改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)

D.增壓使平衡向生成Z的方向移動,平衡常數(shù)增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】I2KI溶液中存在下列平衡:I2(aq) + I(aq) I3(aq)。某I2KI混合溶液中,I3的物質(zhì)的量濃度c(I3)與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是

A.反應(yīng) I2(aq) + I(aq) I3(aq)△H0

B.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比,狀態(tài)Ac(I2)

C.若溫度為T1、T2,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1K2

D.若反應(yīng)進行到狀態(tài)D時,一定有vv

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有關(guān)下列四個常用電化學(xué)裝置的敘述中正確的是( )

A.圖Ⅰ所示電池中,負(fù)極電極反應(yīng)為Zn-2e-Zn2+

B.圖Ⅱ所示電池放電過程中,硫酸濃度不斷增大

C.圖Ⅲ所示裝置工作過程中,電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度始終不變

D.圖Ⅳ所示電池中,Ag2O是氧化劑,電池工作過程中被還原為Ag

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(化學(xué)-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì))

CSi元素在化學(xué)中占有極其重要的地位。

1)寫出Si的基態(tài)原子核外電子排布式    。

從電負(fù)性角度分析,C、SiO元素的非金屬活潑性由強至弱的順序為    。

2SiC的晶體結(jié)構(gòu)與晶體硅的相似,其中C原子的雜化方式為    ,微粒間存在的作用力是    

3)氧化物MO的電子總數(shù)與SiC的相等,則M    (填元素符號)。MO是優(yōu)良的耐高溫材料,其晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體相似。MO的熔點比CaO的高,其原因是    。

4CSi為同一主族的元素,CO2SiO2化學(xué)式相似,但結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有很大不同。CO2CO原子間形成鍵和鍵,SiO2SiO原子間不形成上述健。從原子半徑大小的角度分析,為何C、O原子間能形成,而Si、O原子間不能形成上述    。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】向某密閉容器中加入 0.3 mol A、0.1 mol C 和一定量的 B 三種氣體, 一定條件下發(fā)生如下反應(yīng): 3A(g) B(g)+2C(g),各物質(zhì)的濃度隨時間變化如圖所示[t0~t1 階段的 c(B)變化未畫出]。下列說法中正確的是( )

A. 若 t1=15 s,則用 A 的濃度變化表示 t0~t1階段的平均反應(yīng)速率為 0.004 mol·L-1·s-1

B. t1時該反應(yīng)達(dá)到平衡, A 的轉(zhuǎn)化率為 60%

C. 該容器的容積為2 L,B的起始的物質(zhì)的量為 0.02 mol

D. t0~t1 階段, 此過程中容器與外界的熱交換總量為 a kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 3A(g)B(g)+2C(g) ΔH=-50a kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示裝置,室溫下密閉容器內(nèi)分別充入空氣和H2O2的混合氣體在可移動的活塞兩邊,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下若將H2O2的混合氣體點燃引爆,活塞先左彈,恢復(fù)原溫度后,活塞右滑停留于容器的中央,則原來H2O2的體積比最接近于 ( )

①27 ②54 ③45 ④72

A.①②B.②④C.③④D.①③

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一、(1)硫酸銅晶體的溶解度雖大,但溶解過程較慢,實驗室常用熱水配制以加快溶解速率,但常常會產(chǎn)生渾濁,請用文字簡要說明原因_______________。

2)稀Na2S溶液有一種腐卵氣味,加入AlCl3溶液后,腐卵氣味加劇,用離子方程式表示氣味加劇過程所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)______________

二、依據(jù)氧化還原反應(yīng):MnO4-+5Fe2++8H+ = Mn2++5Fe3++4H2O,欲采用滴定的方法測定FeSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù),實驗步驟如下:①稱量綠礬樣品,配成100 mL待測溶液,②取一定體積待測液置于錐形瓶中,并加入一定量的硫酸,③將標(biāo)準(zhǔn)濃度的KMnO4溶液裝入滴定管中,調(diào)節(jié)液面至a mL處,④滴定待測液至滴定終點時,滴定管的液面讀數(shù)b mL,⑤重復(fù)滴定23次。

1)如何知道滴定到達(dá)終點?__________。下列操作會導(dǎo)致測定結(jié)果偏低的是_______。

A.盛標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管用蒸餾水洗滌后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗就裝液滴定

B.錐形瓶用蒸餾水洗滌后未用待測液潤洗

C.讀取標(biāo)準(zhǔn)液讀數(shù)時,滴定前平視,滴定到終點后俯視

D.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡未排除,滴定后氣泡消失

2)下列每種量器的數(shù)量不限,在上述實驗中,必須使用的有____________

A.托盤天平 B.量筒 C.堿式滴定管 D.酸式滴定管

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