鋰離子電池廣泛應用于日常電子產(chǎn)品中,也是電動汽車動力電池的首選.正極材料的選擇決定了鋰離子電池的性能.磷酸鐵鉀(LiFePO4)以其高倍率性、高比能量、高循環(huán)特性、高安全性、低成本、環(huán)保等優(yōu)點而逐漸成為“能源新星”。

(1)高溫固相法是磷酸鐵鋰生產(chǎn)的主要方法。通常以鐵鹽、磷酸鹽和鋰鹽為原料,按化學計量比充分混勻后,在惰性氣氛的保護中先經(jīng)過較低溫預分解,再經(jīng)高溫焙燒,研磨粉碎制成。其反應原理如下:

Li2CO3+2FeC2O4•2H2O+2NH4H2PO4═2NH3↑+3CO2↑+______+_______+_______

①完成上述化學方程式.

②理論上,反應中每轉(zhuǎn)移0.15mol電子,會生成LiFePO4______________g;

③反應需在惰性氣氛的保護中進行,其原因是______________;

(2)磷酸亞鐵鋰電池裝置如圖所示,其中正極材料橄欖石型LiFePO4通過粘合劑附著在鋁箔表面,負極石墨材料附著在銅箔表面,電解質(zhì)為溶解在有機溶劑中的鋰鹽。

電池工作時的總反應為:LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6,則放電時,正極的電極反應式為______________。充電時,Li+遷移方向為______________(填“由左向右”或“由右向左”),圖中聚合物隔膜應為______________(填“陽”或“陰”)離子交換膜。

(3)用該電池電解精煉銅。若用放電的電流強度I=2.0A的電池工作10分鐘,電解精煉銅得到銅0.32g,則電流利用效率為______________(保留小數(shù)點后一位)。(已知:法拉第常數(shù)F=96500C/mol,電流利用效率=100%)

(4)廢舊磷酸亞鐵鋰電池的正極材料中的LiFePO4難溶于水,可用H2SO4和H2O2的混合溶液浸取,發(fā)生反應的離子方程式為______________。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源:2016屆湖北省沙市高三高考前最后一卷理綜化學試卷(解析版) 題型:選擇題

用H2O2溶液處理含NaCN的廢水的反應原理為:NaCN+H2O2+H2O===NaHCO3+NH3,已知:HCN的酸性比H2CO3弱。下列有關(guān)說法正確的是

A.該反應中氮元素被氧化

B.該反應中H2O2作還原劑

C.0.1mol·L-1NaCN溶液中含有HCN和CN-的總數(shù)為0.1×6.02×1023

D.實驗室配制NaCN溶液時,需加入適量的NaOH溶液

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科目:高中化學 來源:2016屆江蘇省等三校高三第四次模擬化學試卷(解析版) 題型:選擇題

化學與人類生產(chǎn)、生活,社會可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)。下列說法正確的是

A.蔬菜表面灑少許福爾馬林,可保鮮和消毒

B.推廣使用可降解塑料及布質(zhì)購物袋,以減少“白色污染”

C.綠色食品就是不使用化肥農(nóng)藥,不含任何化學物質(zhì)的食品

D.推廣使用煤液化技術(shù)可減少二氧化碳溫室氣體的排放

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科目:高中化學 來源:2016屆湖北省高三5月模擬三理綜化學試卷(解析版) 題型:實驗題

硫酸銅受熱分解生成氧化銅和氣體,加熱溫度不同,氣體成分也不同.氣體成分可能含SO2、SO3和O2中的一種、兩種或三種.某化學課外活動小組通過設計探究性實驗,測定反應產(chǎn)生的SO2、SO3和O2的物質(zhì)的量,并計算確定各物質(zhì)的化學計量數(shù),從而確定CuSO4分解的化學方程式.實驗用到的儀器如下圖所示:

【提出猜想】

Ⅰ.所得氣體的成分可能只含SO3一種;

Ⅱ.所得氣體的成分可能含有________兩種;

Ⅲ.所得氣體的成分可能含有________三種.

【實驗探究】

實驗操作過程略.

已知實驗結(jié)束時,硫酸銅完全分解.

(1)請你組裝探究實驗的裝置,按從左至右的方向,各儀器接口的連接順序為:

①→⑨→⑩→⑥→⑤→________→________→________→________→②(填接口序號).

(2)若實驗結(jié)束時B中量筒沒有收集到水,則證明猜想________正確.

(3)有兩個實驗小組進行該實驗,由于加熱時的溫度不同,實驗結(jié)束后測得相關(guān)數(shù)據(jù)也不同,數(shù)據(jù)如下:

實驗小組

稱取CuSO4的質(zhì)量/g

裝置C增加的質(zhì)量/g

量筒中水的體積折算成標準狀況下氣體的體積/mL

6.4

2.56

448

6.4

2.56

224

請通過計算,推斷出第一小組和第二小組的實驗條件下CuSO4分解的化學方程式.

第一小組:______________________________________________;

第二小組:_______________________________________________.

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科目:高中化學 來源:2016屆湖北省高三5月模擬三理綜化學試卷(解析版) 題型:選擇題

下列說法中不正確的是

A.無機非金屬材料中不可能含有金屬元素

B.鋁鹽、鐵鹽有凈水作用,向渾濁的水中加入少量明礬或硫酸鐵溶液,攪拌,過一段時間,水的底部會出現(xiàn)很多絮狀不溶物,水變澄清透明

C.氯化物在化學工業(yè)領域有重要應用,例如SiCl4、GeCl4、TiCl4分別是制取高純硅、鍺和鈦的重要中間物質(zhì)

D.地球上存在的天然二氧化硅形態(tài)有結(jié)晶形和無定形兩大類統(tǒng)稱硅石

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科目:高中化學 來源:2016屆河北省高三下學期猜題理綜化學試卷(解析版) 題型:選擇題

在t℃時.AgI在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示.又知t℃時AgBr的Ksp=5×10-11,下列說法不正確的是( )

A.在t℃時,AgI的Ksp=2.5×10-15

B.圖中b點有碘化銀晶體析出

C.向c點溶液中加入適量蒸餾水.可使溶液由c點到a點

D.在t℃時,反應AgBr(s)+I-(aq)AgI(s)+Br-(aq)的平衡常數(shù)K=200

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科目:高中化學 來源:2016屆山東省高三高考打靶測試理綜化學試卷(解析版) 題型:填空題

(15分)按要求回答下列有關(guān)問題。

(1)據(jù)報道,科學家新研發(fā)出一種常溫下催化合成NH3的方法:2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)

已知如下信息:

①化合物的生成熱可以表示其相對能量。化學上,規(guī)定標準狀況下穩(wěn)定單質(zhì)的生成熱為0。幾種物質(zhì)的生成熱:NH3(g)為mkJ·mol-1,H2O(l)為nkJ·mol-1。

反應的△H=產(chǎn)物的生成熱之和---反應物的生成熱之和

②幾種化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下:

上述反應中,△H=_______kJ·mol-1,H-N鍵的鍵能為_______kJ·mol-1。

(2)二氧化硫在一定條件下可以發(fā)生如下反應:

SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),△H= -42kJ·mol-1,在1L恒容密閉容器中充入SO2(g)和NO2(g),所得實驗數(shù)據(jù)如下:

實驗編號

溫度

起始時物質(zhì)的量/mol

平衡時物質(zhì)的量/mol

N(SO2)

N(NO2)

N(NO)

T1

0.80

0.20

0.18

T2

0.20

0.80

0.16

T3

0.20

0.30

a

①實驗甲中,若2min時測得放出的熱量是4.2kJ,則0~2min時間內(nèi),用SO2(g)表示的平均反應速率v(SO2)=_____________________;

②實驗丙中,達到平衡時,NO2的轉(zhuǎn)化率為____________;

③由表中數(shù)據(jù)可推知,Tl______T2(填“>”“<’’或“=”);

(3)對反應N2O4(g)2NO2(g) △H>0 在溫度為Tl、T2時平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示,下列說法正確的是__________。

a.A、C兩點的反應速率:A>C

b.A、C兩點氣體的顏色:A深,C淺

c.由狀態(tài)A到狀態(tài)B,可以用加熱的方法

d.A、C兩點的化學平衡常數(shù):A=C

(4)工業(yè)上,采用石墨、鐵棒作為電極,電解除去廢水中的CN-(N為-3價,下同),裝置如圖所示,通電過程中,陽極區(qū)兩種離子的放電產(chǎn)物會進一步發(fā)生反應,其方程式為:C12+CNO-+OH-→□+Cl-+CO32-+H2O(未配平)。最終陰、陽兩極均有無色無味氣體產(chǎn)生。

①鐵電極應連接直流電源的____________(填寫電極名稱)。

②上述反應方程式配平后“□”內(nèi)應填寫________;

③陽極上發(fā)生的電極反應為2Cl--2e-=Cl2↑和_______________;

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科目:高中化學 來源:2016屆遼寧省高三全真模擬理綜化學試卷(解析版) 題型:選擇題

科學家開發(fā)出一種新型鋰-氧電池,其能量密度極高,效率達到90%以上,電池中添加碘化鋰(LiI)和微量水,工作原理如圖所示,總反應為:O2+4LiI+2H2O2I2+4LiOH對于該電池的下列說法不正確的是( )

A.充電時陰極反應為LiOH+e-═Li+OH-

B.充電時Li+從陽極區(qū)移向陰極區(qū)

C.放電時正極反應為O2+2H2O+4Li++4e-═4LiOH

D.放電時負極上I-被氧化

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科目:高中化學 來源:2015-2016學年山東省高二6月月考化學試卷(解析版) 題型:選擇題

一定量的乙醇在氧氣不足的情況下燃燒,得到的CO2、CO和H2O的總質(zhì)量為27.6g,若期中H2O的質(zhì)量為10.8g,則CO的質(zhì)量是

A.4.4g B.2.2g C.1.4g D.在2.2g和4.4g之間

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