JohnB.Goodenough等三位科学家因为在锂离子电池研究领域的突出贡献获得2019...

JohnB.Goodenough等三位科学家因为在锂离子电池研究领域的突出贡献获得2019年诺贝尔化学奖。碳酸锂是一种常见的锂离子电池原料，一种以锂辉石为原料制取碳酸锂的工艺如图：(锂辉石：LiAl(SiO3)2，也表示为Li2O·Al2O3·4SiO2，还含微量的钠、钙、镁等元素)

[查阅资料]：Li2CO3为无色单斜晶系结晶体，熔点618℃，溶于硫酸，微溶于水，在冷水中的溶解度比热水中大。

（1）在“硫酸浸出”流程，将硫酸加热到130℃的目的是___________________________。

（2）工业上高温煅烧FePO4、Li2CO3和草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的混合物制取电池材料磷酸亚铁锂(LiFePO4)，反应的化学方程式为__________________________________。

（3）LiFePO4含有Fe、Li两种金属元素，它们的焰色反应的颜色分别是___________

A.黄色、紫红色B.绿色、黄色C.无焰色反应、紫红色D.黄色、无焰色反应

（4）在“Li2CO3分离、洗涤”流程，用热水洗涤的原因是___________________________。

（5）某浓差电池的原理示意如图所示，可用该电池从浓缩海水中提取LiCl溶液。

电池中的Y电极为________（填“正极”或“负极”或“阳极”或“阴极”）。X极的电极反应方程式为：________________________________________________。Y极每生成标况下22.4LCl2，有_________molLi+经过离子导体。

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2019年度诺贝尔化学奖授予美国得州大学奥斯汀分校JohnB.Goodenough教授等人，以表彰其在锂离子电池的发展方面作出的突出贡献。研究表明：Li-Cu4O(PO4)2电池的正极的活性物质Cu4O(PO4)2制备的原理为：2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O。请回答：

（1）在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素在周期表中位置是__。

（2）Cu4O(PO4)2中Cu2+基态电子排布式为__，PO43-的空间构型是___。

（3）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2-，则[Cu(CN)4]2-中含有的σ键与π键的数目比为__。

（4）(NH4)2SO4中电负性最大的元素是__。所含化学键的类型有__。

（5）冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，如图：

①每个冰晶胞平均占有__个水分子，冰的熔点远低于金刚石熔点的原因是__。

②在气相中NH3易与H2O通过氢键以水合物形式存在。试写出水合物NH3·H2O的结构式：__。

（6）如图甲所示为二维平面晶体示意图。其中表示CuCl2的晶体结构的是___（填“a”或“b”）。金属铜的晶胞如图乙所示，铜原子的配位数是__。若此晶胞立方体的边长为apm，金属铜的密度为ρg·cm-3，则阿伏加德罗常数可表示为___mol-1（用含a、ρ的代数式表示）。

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2019年诺贝尔化学奖由M．Stanley Whittingham、JohnB．Goodenough和吉野彰三位科学家分享，以表彰他们在锂电池发展上做出的杰出贡献。以石墨烯和金属锂为电极的锂-空气电池原理如图所示。下面关于该电池的说法错误的是（　　 ）

A.锂电极的电极反应式：Li-e-=Li+

B.空气中的O2在石墨烯电极上发生还原反应

C.电池工作时电流从锂电极沿导线流向石墨烯电极

D.电池工作时锂离子向石墨烯电极方向移动

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美国科学家JohnB．Goodenough荣获2019年诺贝尔化学奖，他指出固态体系锂电池是锂电池未来发展方向。Kumar等人首次研究了固态可充电、安全性能优异的锂空气电池，其结构如图所示。已知单位质量的电极材料放出电能的大小称为电池的比能量。下列说法错误的是（　　 ）

A.a极反应为“Li－e-=Li+，b极发生还原反应

B.充电时，Li＋由a极通过固体电解液向b极移动

C.电路中转移4mol电子，大约需要标准状况下112L空气

D.与铅蓄电池相比，该电池的比能量大

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2019年诺贝尔化学奖授予了对锂离子电池方面的研究作出贡献的约翰·B·古迪纳夫(John B.Goodenough)等三位科学家。已知可充电镍酸锂离子电池的工作原理如图所示，其总反应为：。下列说法不正确的是(　　 )

A.放电时，A电极为作原电池负极

B.放电时，B电极反应式为

C.充电时，A电极反应式为

D.充电时，当电路中通过电子的电量时，A、B两极质量变化差为

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2019年诺贝尔化学奖授予了对锂离子电池方面的研究作出贡献的约翰·B·古迪纳夫(John B.Goodenough)等三位科学家。已知可充电镍酸锂离子电池的工作原理如图所示，其总反应为：。下列说法不正确的是(　　 )

A.放电时，A电极为作原电池负极

B.放电时，B电极反应式为

C.充电时，A电极反应式为

D.充电时，当电路中通过电子的电量时，A、B两极质量变化差为

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德裔美籍固体物理学家古迪纳夫在研究钴酸锂LiCOO3)。磷酸亚铁锂(LiFePO4)等正极材料及锂离子电池领域作出卓著贡献而获得2019年诺贝尔化学奖，其中磷酸亚铁锂(LiFePO4)是一种新型汽车理离子电池，总反应为FePO4+LiLiFePO4，电池中的固体电解质可传导离子，下列说法错误的是(　　)

A.充电时，铁元素发生还原反应

B.放电时，Li作负极

C.放电时，正极反应为FePO4+Li++e-=LiFePO4

D.若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为情性电极)，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1.4g

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2019 年诺贝尔化学奖授予了在锂离子电池领域作出突出贡献的三位科学家。一类锂离子电池的电池总反应为Lix C6 ＋Li1-xYC6 (石墨)+LiY 。已知电子电量为1.6 ×10－19 C ，下列关于这类电池的说法中错误的是

A.金属锂的价电子密度约为 13760 C/g B.从能量角度看它们都属于蓄电池

C.在放电时锂元素发生了还原反应 D.在充电时锂离子将嵌入石墨电极

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2019年10月9日诺贝尔化学奖授予在锂离子电池方向研究有突出贡献的三位科学家。LiFePO4电池是新能源汽车关键部件之一，其工作原理如图所示，其中有电极反应为xLi－xe－=xLi+。下列说法错误的是

A.充电时，电极a与电源的负极连接，电极b与电源正极连接

B.电池驱动汽车前进时，正极的电极反应为：Li1-xFePO4+xLi++xe－=LiFePO4

C.电池驱动汽车后退时，负极材料减重1.4g，转移0.4mol电子

D.电池进水将会大大降低其使用寿命

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2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆与吉野彰这三位被称为“锂电池之父”的科学家，以表彰他们在锂离子电池领域作出的突出贡献。如图是一种最新研制的聚合物锂电池，a极为含有Li、Co、Ni、Mn、O等元素组成的混盐，电解质为一种能传导Li+的高分子复合材料，b极为镶嵌金属锂的石墨烯材料，反应原理为：LixC6+Li3-xNiCoMnO6C6+Li3NiCoMnO6。下列说法正确的是（　　 ）

A.充电时，Li+向电池的a极移动

B.放电时，电池的负极反应为LixC6-xe-=xLi++C6

C.充电时若转移的电子数为3.01×1023个，两极材料质量变化相差0.7g

D.该电池若采用盐酸、稀硫酸等酸性溶液作为电解质溶液，工作效率会更高

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