磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。请回答下列问题：
（1）基态Fe原子的价电子轨道表示式（电子排布图）为____，O2-核外电子有___种运动状态。
（2）锂的紫红色焰色是一种_______光谱，LiFePO4中阴离子VSEPR模型名称为______，中心原子的杂化轨道类型为____。
（3）一般情况下，同种物质固态时密度比液态大，但普通冰的密度比水小，原因是____________；H2O2难溶于CS2，简要说明理由：____________________。
（4）Li2O是离子晶体，其晶体能可通过如图甲的Born - Haber循环计算得到。可知，Li2O晶格能为____kJ/mol。
（5）磷化钛熔点高、硬度大，其晶胞如图乙所示。
①磷化钛晶体中Ti原子周围最邻近的Ti数目为____；设晶体中Ti原子与最邻近的P原子之间的距离为r，则Ti原子与跟它次邻近的P原子之间的距离为_______。
②设磷化钛晶体中Ti、P原子半径分别为a pm、b pm，它们在晶体中紧密接触，则该晶胞中原子的空间利用率为_____ （用a、b表示）。
高三化学综合题困难题
磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：
下列叙述错误的是
A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B. 从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C. “沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
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磷酸亚铁锂（
）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：
下列叙述错误的是（ ）
A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B.从“正极片”中可回收的金属元素有
、
、
C.“沉淀”反应的金属离子为
D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
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磷酸亚铁锂( LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(由Al箔、 LiFePO4活性材料、少量不溶于酸碱的导电剂组成)中的资源，部分流程如图：
已知：Ksp(Li2CO3)=1.6×10－3。部分物质的溶解度(S)如下表所示：
（1）写出碱溶时Al箔溶解的离子方程式：______________________。
（2）为提高酸浸的浸出率，除粉碎、挑拌、升温外，还可采用的方法有_________________________________。
（3）酸浸时产生标况下3.36LNO时，溶解 LiFePO4_________mol(其他杂质不与HNO3反应)。
（4）若滤液②中c(Li+)=4mol·L－1，加入等体积的Na2CO3后，Li+的沉降率达到90%，计算滤液③中c(CO32－)=___________mol/L。
（5）流程中用“热水洗涤”的原因是____________________________________________。
（6）工业上将回收的Li2CO3、FePO4粉碎与炭黑混合高温灼烧再生制备 LiFePO4，写出反应的化学方程式：_________________________________；若测得产品中n(Li)︰n(Fe)︰n(P)=1︰0.9︰1，则产品中n(Fe2+)/n(Fe3+)=___________。
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2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·威廷汉和吉野彰，表彰他们对锂离子电池研究的贡献。磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片（除LiFePO4外，还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂）中的资源，部分流程如图：
已知：KSP ( Li2CO3)=2.0×10-3 。部分物质的溶解度（S）如下表所示：
| T℃ | S(Li2CO3)/g | S(Li2SO4)/g | S(Li3PO4)/g |
| 20 | 1.33 | 34.2 | 0.039 |
| 80 | 0.85 | 30.5 | —— |
| 100 | 0.72 | —— |
（1） 流程中用“热水洗涤”的原因是____________。
（2）写出碱溶时Al箔溶解的化学方程式 ___________。
（3）酸浸时，用H2O2代替HNO3更好，其优点是________。
（4）磷酸亚铁锂电池在工作时，正极发生LiFePO4和FePO4的转化，该电池放电时正极的电极反应式为____。
（5）若滤液②中c(Li+)=4mol/L，加入等体积的Na2CO3溶液后，Li+的沉降率达到90%，计算滤液③中c(CO32-)=____mol/L
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2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·威廷汉和吉野彰，表彰他们对锂离子电池研究的贡献。磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片（除LiFePO4外，还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂）中的资源，部分流程如图：
已知：Ksp ( Li2CO3)=1.6×10-3 。部分物质的溶解度（S）如下表所示：
| T℃ | S(Li2CO3)/g | S(Li2SO4)/g | S(Li3PO4)/g |
| 20 | 1.33 | 34.2 | 0.039 |
| 80 | 0.85 | 30.5 | —— |
| 100 | 0.72 | —— |
（1）从“正极”可以回收的金属有___。
（2）写出碱溶时Al箔溶解的离子方程式___。
（3）磷酸亚铁锂电池在工作时，正极发生LiFePO4和FePO4的转化，该电池充电时正极的电极反应式为___。
（4）酸浸时产生标准状况下3.36LNO时，溶解 LiFePO4___mol（其他杂质不与HNO3反应），若用H2O2代替HNO3，发生反应的离子方程式为___。
（5）流程中用“热水洗涤”的原因是___。
（6）若滤液②中c(Li+)=4mol/L，加入等体积的Na2CO3后，Li+的沉降率到90%，计算滤液③中c(CO32-)=___mol/L。
（7）“沉淀”时___（填“能”或“不能”）用Na2SO4溶液代替饱和Na2CO3溶液，原因是___。
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2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·威廷汉和吉野彰，表彰他们对锂离子电池研究的贡献。磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片（除LiFePO4外，还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂）中的资源，部分流程如图：
（1）从“正极”可以回收的金属有___________。
（2）“碱溶”时Al箔溶解的离子方程式_________。
（3）“酸浸”时产生标准状况下2.24L NO时，则被氧化的LiFePO4为______mol。（其他杂质不与HNO3反应）
（4）实验测得滤液②中c（Li+）＝4 mol·L－1，加入等体积的Na2CO3溶液后，Li+的沉降率到99%，则滤液③中c（CO32－）＝________ mol·L－1。 [Ksp（Li2CO3）＝1.6×10－3]
（5）磷酸亚铁锂电池总反应为：LiFePO4＋6C 
Li1－xFePO4＋LixC6，电池中的固体电解质可传导Li+。充电时，Li+移向_______（填“阳极”或“阴极”）；放电时，正极反应式为_______。
（6）磷酸亚铁锂电池中铁的含量可通过如下方法测定：称取1.40g试样用盐酸溶解，在溶液中加入稍过量的SnCl2溶液，再加入HgCl2饱和溶液，用二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.030 mol·L－1重铬酸钾溶液滴定至溶液由浅绿色变为蓝紫色，消耗重铬酸钾溶液40.00mL。
已知：2Fe3+＋Sn2+＋6Cl－=SnCl62－＋2Fe2+
4Cl－＋Sn2+＋2HgCl2=SnCl62－＋Hg2Cl2
6Fe2+＋Cr2O72－＋14H+=6Fe3+＋2Cr3+＋7H2O
① 实验中加入HgCl2饱和溶液的目的是__________。
② 磷酸亚铁锂电池中铁的含量为_______。
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2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·威廷汉和吉野彰，表彰他们对锂离子电池研究的贡献。磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片（除LiFePO4外，还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂）中的资源，部分流程如图：
（1）从“正极”可以回收的金属有___________________。
（2）“碱溶”时Al箔溶解的离子方程式_________________________。
（3）“酸浸”时产生标准状况下2.24L NO时，则被氧化的LiFePO4为_________mol。（其他杂质不与HNO3反应）
（4）实验测得滤液②中c(Li+)＝4 mol·L-1，加入等体积的Na2CO3溶液后，Li+的沉降率到99%，则滤液③中c(CO
)＝________mol·L-1。 [Ksp(Li2CO3)＝1.6×10－3]
（5）磷酸亚铁锂电池总反应为：LiFePO4＋6C Li1－xFePO4＋LixC6，电池中的固体电解质可传导Li+。放电时，正极反应式为________________________。
（6）磷酸亚铁锂电池中铁的含量可通过如下方法测定：称取1.40g试样用盐酸溶解，在溶液中加入稍过量的SnCl2溶液，再加入HgCl2饱和溶液，用二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.030 mol·L－1重铬酸钾溶液滴定至溶液由浅绿色变为蓝紫色，消耗重铬酸钾溶液40.00mL。
已知：2Fe3+＋Sn2+＋6Cl－= SnCl
＋2Fe2+
4Cl－＋Sn2+＋2HgCl2= SnCl＋Hg2Cl2
6Fe2+＋Cr2O
＋14H+ = 6Fe3+＋2Cr3+＋7H2O
①实验中加入HgCl2饱和溶液的目的是________________________。
②磷酸亚铁锂电池中铁的含量为_______________。
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2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂离子电池的广泛应用要求处理电池废料以节约资源、保护环境。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(由Al箔、LiFePO4活性材料、少量不溶于酸碱的导电剂组成)中的资源，部分流程如图：
已知：Ksp(Li2CO3)＝1.6×10－3。部分物质的溶解度(S)如表所示：
| T/℃ | S(Li2CO3)/g | S(Li2SO4)/g | S(Li3PO4)/g | S(LiH2PO4)/g |
| 20 | 1.33 | 34.2 | 0.039 | 126 |
| 80 | 0.85 | 30.5 | —— | —— |
(1)将回收的废旧锂离子电池进行预放电、拆分破碎、热处理等预处理，筛分后获得正极片。下列分析你认为合理的是__________。
A.废旧锂离子电池在处理之前需要进行彻底放电，否则在后续处理中，残余的能量会集中释放，可能会造成安全隐患。
B.预放电时电池中的锂离子移向负极，不利于提高正极片中锂元素的回收率。
C.热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物、碳粉等。
(2)写出碱溶时主要发生反应的离子方程式：________。
(3)为提高酸浸的浸出率，除粉碎、搅拌、升温外，还可采用的方法有______。(写出一种即可)
(4)酸浸时产生标况下3.36 L NO时，溶解LiFePO4________mol(其他杂质不与HNO3反应)。
(5)若滤液②中c(Li＋)＝4 mol·L－1，加入等体积的Na2CO3后，沉淀中的Li元素占原Li元素总量的90%，计算滤液③中c(CO32－)＝__________mol/L。
(6)流程中用“热水洗涤”的原因是________。
(7)工业上将回收的Li2CO3、FePO4粉碎与足量炭黑混合高温灼烧再生制备LiFePO4，写出反应的化学方程式：_________。
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磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。一种回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片（主要成分LiFePO4、炭黑和铝箔）中金属的流程如下：
（1）步骤①中“碱溶”反应的化学方程式为_____。
（2）步骤②中反应的离子方程式为_____。若用H2O2代替HNO3，其优点是_____。
（3）步骤③沉淀的主要成分是_____。
（4）步骤④中生成含Li沉淀_____（填“能”或“不能”）用硫酸钠代替碳酸钠，原因是_____。
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磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。废旧电池正极片（磷酸亚铁锂、炭黑和铝箔等）可再生利用，其工艺流程如下：
已知：碳酸锂在水中的溶解度，0℃时为1.54g，90℃时为0.85g，100℃时为0.71g。
（1）上述流程中至少需要经过______次过滤操作。
（2）“氧化”发生反应的离子方程式为__________；若用HNO3代替H2O2不足之处是_____。
（3）①已知Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39。常温下，在Fe(OH)3悬浊液中，当溶液的pH=3.0时，Fe3+的浓度为________mol/L。
②实际生产过程中，“调节pH”生成沉淀时，溶液pH与金属元素的沉淀百分率(ω)的关系如下表：
| pH | 3.5 | 5.0 | 6.5 | 8.0 | 10.0 | 12.0 |
| ω(Fe)/% | 66.5 | 79.2 | 88.5 | 97.2 | 97.4 | 98.1 |
| ω(Li)/% | 0.9 | 1.3 | 1.9 | 2.4 | 4.5 | 8.0 |
则最佳的沉淀pH=________。
（4）“沉锂" 时的温度应选（填标号）______为宜，并用___洗涤（填“热水" 或“冷水"）。
a．90℃ b．60 ℃ c．30 ℃ d．0 ℃
（5）磷酸亚铁锂电池在工作时，正极发生LiFePO4和FePO4的转化，该电池放电时正极的电极反应式为________。
（6）工业上可以用FePO4、Li2CO3和H2C2O4作原料高温焙烧制备 LiFePO4，该反应的化学方程式为________
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