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Mg / LiFePO4电池的电池反应为xMg2++2LiFePO4xMg+2Li1－xFePO4+2xLi+，其装置示意图如下：

下列说法正确的是

A. 放电时，Li+被还原

B. 充电时，电能转变为化学能

C. 放电时，电路中每流过2mol电子，有1molMg2+迁移至正极区

D. 充电时，阳极上发生的电极反应为LiFePO4－xe－= Li1－xFePO4 + xLi+

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高能LiFePO4电池，多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜，主要作用是在反应过程中只让Li＋通过，结构如图所示：

已知原理为（1－x）LiFePO4＋xFePO4＋LixCnLiFePO4＋nC。下列说法不正确的是（　　）

A.充电时，Li＋向左移动

B.放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极

C.充电时，阴极的电极反应式为xLi＋＋xe－＋nC=LixCn

D.放电时，正极的电极反应式为（1－x）LiFePO4＋xFePO4＋xLi＋＋xe－=LiFePO4

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2019年诺贝尔化学奖颁布给了三位为锂电池发展作出重要贡献的科学家，磷酸铁锂离子电池充电时阳极反应式为LiFePO4-xLi＋-xe-→xFePO4+（1-x）LiFePO4。放电工作原理示意图如图。下列说法不正确的是

A.放电时，Li＋通过隔膜移向正极

B.放电时，电子由铝箔沿导线流向铜箔

C.放电时正极反应为FePO4+xLi＋+xe-→xLiFePO4+（1-x）FePO4

D.磷酸铁锂离子电池充电过程通过Li＋迁移实现，C、Fe、P元素化合价均不发生变化

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2019年诺贝尔化学奖授予锂离子电池领域。LiFePO4(磷酸亚铁锂) 是锂离子电池的一种电极材料，可通过下列方法制备：

方法一：2FePO4(s)+Li2 CO3(s)+2C(s)⇌2LiFePO4(s)+3CO(g)

(1)该反应的平衡常数表达式为_____。若在容积不变的容器中，上述反应达到平衡时，一氧化碳的浓度为amol•L﹣1，再充入bmol一氧化碳，则平衡向_____方向移动，达到新平衡时，一氧化碳的浓度为_____。

(2)一定温度下，在2L密闭容器中发生上述反应。反应进行到20min时，容器内固体的质量减少了5.6g，则0～20min内一氧化碳的平均反应速率是_____。

方法二：LiFePO4可以通过(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4与Li OH溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。

(3)氢氧化钠碱性比氢氧化锂碱性强，请用元素周期律知识说明理由_____。

(4)共沉淀反应投料时，不将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合，其原因是_____。

(5)磷酸亚铁锂电池总反应为：FePO4+Li LiFePO4，放电时，负极为_____(填写化学式)。若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极)，当电解池两极共有4480mL气体(标准状况)产生时，该电池消耗锂的质量为_____。

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锂离子二次电池正极材料磷酸亚铁锂是应用广泛的正极材料之一。一种制备磷酸亚铁锂的化学方法为：C+4FePO4+2Li2CO34LiFePO4+3CO2↑．回答下列问题：

(1)Fe失去电子变成为阳离子时首先失去______轨道的电子。

(2)C、O、Li原子的第一电离能由大到小的顺序是______；PO43-的空间构型为______。

(3)C与Si同主族，CO2在高温高压下所形成的晶体结构与SiO2相似，该晶体的熔点比SiO2晶体______（填“高”或“低”）。硅酸盐和SiO2一样，都是以硅氧四面体作为基本结构单元，下图表示一种含n个硅原子的单链式多硅酸根的结构（投影如图1所示），Si原子的杂化类型为______，其化学式可表示为______。

(4)图2表示普鲁士蓝的晶体结构（个晶胞，K+未标出，每隔一个立方体在立方体体心有一个钾离子）。

①普鲁士蓝晶体中每个Fe3+周围最近且等距离的Fe2+数目为______个。

②晶体中该立方体的边长为a nm，设阿伏加德罗常数为NA，其晶体密度为______g•cm-3。

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（1）全固态锂离子电池的结构如图所示，放电时电池反应为 2Li＋MgH2=Mg＋2LiH。放电时，X 极作_________极。充电时，Y 极反应式为___________。

（2）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如图所示(图中“HA”表示乳酸分子，A－表示乳酸根离子)。

①阳极的电极反应式为 ________________

②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理：________________

③电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的 pH 约为 6～8，此时进入浓缩室的OH－可忽略不计。400 mL 10 g∙L −1 乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升为 145 g∙L −1 (溶液体积变化忽略不计)，阴极上产生的 H2 在标准状况下的体积约为_____________L。(乳酸的摩尔质量为90 g•mol-1)

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磷酸铁锂电池装置如图所示，其中正极材料橄榄石型LiFePO4通过粘合剂附着在铝箔表面，负极石墨材料附着在铜箔表面，电解质为溶解在有机溶剂中的锂盐。电池工作时的总反应为：LiFePO4+6C Li1-xFePO4+LixC6，则下列说法正确的是

A. 图中聚合物隔膜是阴离子交换膜；

B. 充电时，Li＋ 迁移方向是“由右向左”

C. 放电时，正极的电极反应式为LiFePO4—xe－ = Li1-xFePO4 + xLi＋

D. 用该电池电解精炼铜，当转移电子1.25mol时能得到精铜32g,则电子利用率为80%

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磷酸铁锂电池装置如图所示，其中正极材料橄榄石型LiFePO4通过粘合剂附着在铝箔表面，负极石墨材料附着在铜箔表面，电解质为溶解在有机溶剂中的锂盐。电池工作时的总反应为：LiFePO4+6C Li1-xFePO4+LixC6，则下列说法正确的是

A. 图中聚合物隔膜是阴离子交换膜；

B. 充电时，Li＋ 迁移方向是“由右向左”

C. 放电时，正极的电极反应式为LiFePO4—xe－ = Li1-xFePO4 + xLi＋

D. 用该电池电解精炼铜，当转移电子1.25mol时能得到精铜32g,则电子利用率为80%

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石墨烯锂硫电池是一种高效、低污染的新型二次电源，其装置如图所示。电池反应为 2Li+nS=Li2Sn。Li+可在固体电解质中迁移。下列说法不正确的是（　 ）

A. 放电时，锂在负极上发生氧化反应

B. 放电时，正极的电极反应式为nS+2e-+2Li+=Li2Sn

C. 充电时，锂电极为阴极，与电源负极相连

D. 充电时，理论上阳极失去2mol电子生成32g硫

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