磷酸铁锂（LiFePO4）被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。某企业利用富铁浸出液生成磷...

磷酸铁锂(LiFePO4)被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。某企业利用富铁浸出液生成磷酸铁锂,开辟了处理硫酸亚铁废液一条新途径。其主要流程如下:

已知:H2TiO3是种难溶于水的物质。

(1)钛铁矿用浓硫酸处理之前,需要粉碎,其目的是________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

(2)TiO2+水解生成H2TiO3的离子方程式为________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

(3)加入NaClO发生反应的离子方程式为________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。

(4)在实验中,从溶液中过滤出H2TiO3后,所得滤液浑浊,应如何操作　　　　　　　　　 。

(5)为测定钛铁矿中铁的含量,某同学取经浓硫酸等处理的溶液(此时钛铁矿中的铁已全部转化为二价铁离子),采取KMnO4标准液滴定Fe2+的方法:(不考虑KMnO4与其他物质反应)在滴定过程中,若未用标准液润洗滴定管,则使测定结果　　　(填“偏高”、“偏低”或“无影响”),滴定终点的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 。滴定分析时,称取a g钛铁矿,处理后,用c mol/L KMnO4标准液滴定,消耗V mL,则铁元素的质量分数的表达式为　　　。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

磷酸铁锂（LiFePO₄）被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。某企业利用富铁浸出液生成磷酸铁锂，开辟了处理硫酸亚铁废液一条新途径。其主要流程如下：

已知：H₂LiO₃是种难溶于水的物质。

(1)钛铁矿用浓硫酸处理之前，需要粉碎，其目的________

(2)TiO²⁺水解生成H₂TiO₃的离子方程式________

(3)加入NaClO发生反应的离子方程式________

(4)在实验中，从溶液中过滤出H₂TiO₃后，所得滤液浑浊，应如何操作________。

(5)为测定钛铁矿中铁的含量，某同学取经浓硫酸等处理的溶液（此时钛铁矿中的铁己全部转化为二价铁离子），采取KMnO₄标准液漓定Fe²⁺的方法：(不考虑KMnO₄与其他物质反应)在滴定过程中，若未用标准液润洗滴定管，则使测定结果________。 (填“偏高、偏低、无影响”)，滴定终点的现象________。滴定分析时，称取a g钛铁矿，处理后，用cmol/LKMnO₄标准液滴定，消耗VmL，则铁元素的质量分数的表达式为________

高三化学填空题困难题查看答案及解析

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：

(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。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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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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为分离废磷酸亚铁锂电池的正极材料(主要含LiFePO4和铝箔)中的金属,将正极材料粉碎后进行如下流程所示的转化：

已知LiFePO4不溶于水和碱,能溶于强酸。

（1）“碱溶”时的离子方程式为___。

（2）向滤液Ⅰ中通入过量CO2会析出Al(OH)3沉淀,写出该反应的离子方程式：____。

（3）“酸浸”时溶液中Fe2+发生反应的离子方程式为_____。

（4）检验“沉铁”后所得溶液中是否存在Fe3+的方法是____。

（5）以Fe(OH)3为原料可以制取FeSO4晶体,还需的试剂有____。

（6）“沉锂”时，检验Li+是否沉淀完全的方法是____。

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为分离废磷酸亚铁锂电池的正极材料(主要含LiFePO4和铝箔)中的金属，将正极材料粉碎后进行如下流程所示的转化：

已知LiFePO4不溶于水和碱，能溶于强酸。

（1）“碱溶”时的离子方程式为___。

（2）向滤液Ⅰ中通入过量CO2会析出Al(OH)3沉淀，写出该反应的离子方程式：___。

（3）“酸浸”时溶液中Fe2+发生反应的离子方程式为_____。

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废弃锂离子电池的资源化处理日益重要。从废旧磷酸铁锂电池的正极材料（含LiFePO4、石墨粉和铝箔等）中综合回收锂、铁和磷等的工艺流程如图所示：

有关数据：25℃时，Ksp(FePO4)=1.3×10-22、Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39。

回答下列问题：

（1）“溶浸1”中铝溶解的化学方程式为___。

（2）完成“溶浸2”反应的离子方程式___：

LiFePO4+H2O2+　　 =Li++　　 +H2PO4-+H2O

（3）“滤渣2”的主要成分是___。

（4）“滤液2”循环两次的目的是___。

（5）“沉铁、磷”时，析出FePO4沉淀，反应的离子方程式为__。实验中，铁、磷的沉淀率结果如图所示。碳酸钠浓度大于30%后，铁沉淀率仍然升高，磷沉淀率明显降低，其可能原因是___。

（6）“沉淀转化”反应：FePO4+3OH-⇌Fe(OH)3+PO43-。用此反应的化学平衡常数说明转化能否完全___？

（7）为了充分沉淀，“沉锂”时所用的X和适宜温度是___（填标号）。

A.NaOH20-40℃　　　　 B.NaOH80-100℃

C.Na2CO320-40℃　　　　 D.Na2CO360-80℃

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磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料。 LiFePO4可用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺()等作为原料制备。

(1) Fe2＋基态核外电子排布式为________，PO43-的空间构型为________(用文字描述)。

(2) NH4H2PO4中，除氢元素外，其余三种元素第一电离能最大的是____(填元素符号)。

(3) 1 mol含有的σ键数目为___，苯胺的沸点高于甲苯的主要原因是________。

(4) 一个LiCl晶胞(如图)中，Li＋数目为________。

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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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