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。LiFeP...

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·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：

（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：

（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锂离子电池研究方面做出了贡献的三位科学家。高能LiFePO4电池的反应原理：xLiFePO4+nCFePO4+LixCn

下列说法错误的是

A.放电时，电子由电极b经导线、用电器、导线到电极a

B.充电时，Li+向右移动，电极b的电势大于电极a的电势

C.充电时，电极b的电极反应式：LixCn－xe－===nC+xLi+

D.放电时，电极a的电极反应式：xFePO4+xLi++xe－===xLiFePO4

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2019年诺贝尔化学奖授予三位化学家，以表彰其对研究开发锂离子电池作出的卓越贡献。LiFePO4、聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6和LiCl等可作锂离子聚合物电池的材料。回答下列问题：

（1）Fe的价层电子排布式为___。

（2）Li、F、P、As四种元素的电负性由大到小的顺序为___。

（3）乙二醇(HOCH2CH2OH)的相对分子质量与丙醇(CH3CH2CH2OH)相近，但沸点高出100℃，原因是___。

（4）电池工作时，Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移的过程如图甲所示（图中阴离子未画出）。电解质LiPF6或LiAsF6的阴离子结构如图乙所示(X=P、As)。

①聚乙二醇分子中，碳、氧的杂化类型分别是___、___。

②从化学键角度看，Li+迁移过程发生___（填“物理变化”或“化学变化”）。

③PF6中P的配位数为___。

④相同条件，Li+在___（填“LiPF6”或“LiAsF6”）中迁移较快，原因是___。

（5）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。LiCl·3H2O属正交晶系（长方体形）。晶胞参数为0.72nm、1.0nm、0.56nm。如图为沿x轴投影的品胞中所有Cl原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cl原子的数目为___。LiCl·3H2O的摩尔质量为Mg·mol-1，设NA为阿伏加德罗常数的值，则LiCl·3H2O晶体的密度为___g·cm-3（列出计算表达式）。

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2019年诺贝尔化学奖授予三位化学家，以表彰其对研究开发锂离子电池作出的卓越贡献。LiFePO4、聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6和LiCl等可作锂离子聚合物电池的材料。回答下列问题：

（1）Fe的价层电子排布式为___。

（2）Li、F、P、As四种元素的电负性由大到小的顺序为___。

（3）乙二醇(HOCH2CH2OH)的相对分子质量与丙醇(CH3CH2CH2OH)相近，但沸点高出100℃，原因是___。

（4）电池工作时，Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移的过程如图甲所示（图中阴离子未画出）。电解质LiPF6或LiAsF6的阴离子结构如图乙所示(X=P、As)。

①聚乙二醇分子中，碳、氧的杂化类型分别是___、___。

②从化学键角度看，Li+迁移过程发生___（填“物理变化”或“化学变化”）。

③PF6中P的配位数为___。

④相同条件，Li+在___（填“LiPF6”或“LiAsF6”）中迁移较快，原因是___。

（5）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。LiCl·3H2O属正交晶系（长方体形）。晶胞参数为0.72nm、1.0nm、0.56nm。如图为沿x轴投影的品胞中所有Cl原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cl原子的数目为___。LiCl·3H2O的摩尔质量为Mg·mol-1，设NA为阿伏加德罗常数的值，则LiCl·3H2O晶体的密度为___g·cm-3（列出计算表达式）。

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2019年10 月9 日诺贝尔化学奖授予三位化学家，以表彰其对研究开发锂离子电池作出的卓越贡献。PC15、LiFePO4聚乙二醇、LiPF6、LiAsF6等可作制锂离子电池的材料。回答下列问题：

(l)Fe 的价层电子排布式为______________。Li、Fe、Cl、P 四种元素的第一电离能由大到小的顺序为___________________。

(2) PC13中心原子P 杂化类型是___________。将氨水和FeCl3 溶液混合后过滤出沉淀，再将沉淀溶入KOH 饱和溶液中，得到6 – 羟基配合物溶液，该配合物的化学式为_____。

(3)下列物质沸点最高的是_____________。

.A.正戊烷[ CH3 ( CH2)3CH3 ]　　　　　　　 B. l-丙醇 ( CH3 CH2 CH2OH)

C.乙二醇( HOCH2 CH2OH)　　 .　　　　 D. 丙醛( CH3CH2 CHO)

(4)熔融的PC15冷却后变为白色的离子晶体，晶体的晶胞如图所示，测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子，写出阴、阳离子的化学式　 __________；正四面体形阳离子中键角大于PC13 的键角原因为______________。

(5)电池工作时，Li+ 沿聚乙二醇分子中的碳氧链迁移的过程如图甲所示（图中阴离子未画出）。电解质LiPF6或LiAsF6的阴离子结构如图所示（X=P、As）。

相同条件，Li+　 在LiAsF6 中比在LiPF6 中迁移较快，原因是 ________________。

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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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