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
高三化学单选题中等难度题
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10月9日消息,诺贝尔化学奖颁给约翰●B.古迪纳夫、M●斯坦利●威廷汉和吉野彰,以表彰他们“开发锂离子电池”的贡献。磷酸亚铁锂(化学式:LiFePO4)是锂离子电池电极材料,主要用于动力锂离子电池,作为正极活性物质使用,人们习惯也称其为磷酸铁锂。
(1)基态锂原子核外能量最高的电子电子云轮廓图形状为__;基态磷原子第一电离能比基态硫的__(填“大”或“小”),原因是__。
(2)实验室中可用KSCN或K4[Fe(CN)6]来检验Fe3+。FeCl3与KSCN溶液混合,可得到配位数为5的配合物的化学式是__,其中硫、碳的杂化类型分别是__、__。
(3)磷酸和亚磷酸(H3PO3)是磷元素的两种含氧酸。PO43-的空间构型为__;亚磷酸与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐,则H3PO3的结构式为__。
(4)磷酸分子间脱水可生成多磷酸,其某一钙盐的结构如图所示:
由图推知该多磷酸钙盐的通式为__。
(5)氧化亚铁晶体的晶胞如图所示。已知:氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与O2-紧邻且等距离的Fe2+数目为__,Fe2+与O2-最短核间距为___pm。
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2019年诺贝尔化学奖颁发给美国的约翰∙古迪纳夫、英国斯坦利∙维丁汉姆、日本吉野彰三位科学家,以表彰他们在锂电池方面的贡献。锂电池常用正极材料之一LiFePO4,该化合物中元素原子半径最小的是
A.Li B.Fe C.P D.O
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2019年诺贝尔化学奖颁发给美国的约翰∙古迪纳夫、英国斯坦利∙维丁汉姆、日本吉野彰三位科学家,以表彰他们在锂电池方面的贡献。锂电池常用正极材料之一LiFePO4,该化合物中元素原子半径最小的是
A.Li B.Fe C.P D.O
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锂离子电池历经半个世纪岁月的考验,作出重大贡献的三位科学家被授予2019 年诺贝尔化学奖。磷酸亚铁锂( LiFePO4)是新型锂离子电池的正极材料。某小组拟设计以一种锂辉石(主要成分为Li2O· Al2O3·4SiO2,含少量铁、钙、镁)为原料制备纯净的碳酸锂,进而制备LiFePO4的工艺流程:
已知:LiO2·Al2O3·4SiO2+H2SO4(浓) Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O↓
回答下列问题:
(1) LiFePO4含有锂、铁两种金属元素,它们焰色反应的颜色分别是_____________(填序号)。
A.紫红色、无焰色反应 B.黄色、无焰色反应
C.黄色、紫色 D.洋红色、黄绿色
(2)滤渣1的主要成分是_____________;向滤液1中加入适量的CaCO3细粉用于消耗硫酸并将Fe3+转化为红褐色沉淀,若=3,反应的离子方程式为__________; 滤渣2的主要成分是Fe(OH)3、________、 CaSO4,其中 Fe(OH)3 脱水后可生成一种元素种类不变且摩尔质量为89 g·mol -1的新化合物,其化学式为_______________。
(3)已知碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小,上述流程中趁热过滤的目的是________。
(4)煅烧制备LiFePO4时,反应的化学方程式为_____________________。
(5)某种以LiFePO4,作正极材料的锂电池总反应可表示为: LiFePO4+CLi1-xFePO4 +CLix。放电时正极的电极反应式为__________。
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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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