Question

（2012?江蘇一模）鋰/磷酸氧銅電池正極的活性物質(zhì)是Cu₄O（PO₄）₂，其制備方法如下：稱取適量的Na₃PO₄?12H₂O和CuSO₄?5H₂O分別溶解在蒸餾水中，充分?jǐn)嚢�，轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)溶液pH為7～9，密封，放入130°烘箱中反應(yīng)4h．自然冷卻到室溫，過濾，所得沉淀分別用蒸餾水和乙醇洗滌數(shù)次，干燥，得到產(chǎn)品．反應(yīng)原理為：
2Na₃PO₄+4CuSO₄+2NH₃?H₂O=Cu₄O（PO₄）₂↓+3Na₂SO₄+（NH₄）₂SO₄+H₂O
（1）用蒸餾水洗滌時，檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是

取最后一次洗滌的流出液，向其中加入氯化鋇溶液，若無白色沉淀，說明已經(jīng)洗滌干凈

；最后用乙醇洗滌的目的是

快速干燥固體

．
（2）電池放電時，負(fù)極鋰轉(zhuǎn)化為Li₂O，正極磷酸銅轉(zhuǎn)變?yōu)镃u和Li₃PO₄，寫出該電池反應(yīng)的方程式

Cu₄O（PO₄）₂+8Li=4Cu+Li₂O+2Li₃PO₄

．
（3）準(zhǔn)確稱取上述樣品1.928g[假定只含Cu₄O（PO₄）₂和CuO兩種物質(zhì)]，使其完全溶于一定量硝酸中，再加氫氧化鈉溶液，使銅完全沉淀，將沉淀灼燒使其轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏�氧化銅，最終稱得殘留固體質(zhì)量為1.360g．計(jì)算得樣品中磷酸氧銅（摩爾質(zhì)量為：462g/mol）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫出簡要計(jì)算過程和結(jié)果）

Answer 1

分析：（1）可通過檢驗(yàn)SO₄^2-的方法檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈；乙醇易揮發(fā)，用乙醇洗滌，可加速固體的干燥；
（2）根據(jù)正負(fù)極的反應(yīng)物和產(chǎn)物結(jié)合質(zhì)量守恒確定反應(yīng)的總方程式；
（3）根據(jù)質(zhì)量和物質(zhì)的量，列方程式組可解答該題．

解答：解：（1）反應(yīng)后溶液中存在SO₄^2-，固體應(yīng)吸附SO₄^2-離子，可通過檢驗(yàn)SO₄^2-的方法檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈，具體做法是取最后一次洗滌的流出液，向其中加入氯化鋇溶液，若無白色沉淀，說明已經(jīng)洗滌干凈；乙醇易揮發(fā)，用乙醇洗滌，可加速固體的干燥，
故答案為：取最后一次洗滌的流出液，向其中加入氯化鋇溶液，若無白色沉淀，說明已經(jīng)洗滌干凈；快速干燥固體；
（2）電池放電時，負(fù)極鋰轉(zhuǎn)化為Li₂O，正極磷酸銅轉(zhuǎn)變?yōu)镃u和Li₃PO₄，則反應(yīng)物為Li和Cu₄O（PO₄）₂，生成物為Cu、Li₂O和Li₃PO₄，
則反應(yīng)的方程式為Cu₄O（PO₄）₂+8Li=4Cu+Li₂O+2Li₃PO₄，
故答案為：Cu₄O（PO₄）₂+8Li=4Cu+Li₂O+2Li₃PO₄；
（3）n（CuO）×80g/mol+n（Cu₄O（PO₄）₂）×462g/mol=1.928g，
n（CuO）+4×n（Cu₄O（PO₄）₂）=

1.360g

80g/mol

，
解得：n（CuO）=0.001mol，
n（Cu₄O（PO₄）₂）=0.004mol，
ω（Cu₄O（PO₄）₂）=

0.004mol×462g/mol

1.928g

=0.9585．
答：樣品中磷酸氧銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9585．

點(diǎn)評：本題考查較為綜合，涉及物質(zhì)的檢驗(yàn)、電化學(xué)知識以及混合物的計(jì)算，題目難度中等，解答本題時注意從質(zhì)量守恒的角度列式計(jì)算，（3）為易錯點(diǎn)．