【化学——选修2：化学与技术】（15分）正极材料为LiCoO2的锂离子电池已被广泛用作便携...

【化学——选修2：化学与技术】（15分）

正极材料为LiCoO2的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。

（1）橄榄石型LiFePO4是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过（NH4）2Fe（SO4）2、H3PO4与LiOH溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。

①共沉淀反应投料时，不将（NH4）2Fe（SO4）2和LiOH溶液直接混合的原因是　　　　　 。

②共沉淀反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　 。

③高温成型前，常向LiFePO4中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的LiFePO4的导电性能外，还能　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有LiCoO2及少量AI、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。

①在上述溶解过程中，S2O32－被氧化成SO42－，LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　 。

②Co（OH）2在空气中加热时，固体残留率随温度的变化, 如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水，则1000℃时，剩余固体的成分为　　 　　　　　 　　 。（化学式）在350～400℃范围内，剩余固体的成分为　　 　　　　　　 　　 。（填化学式）。

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正极材料为的锂离子电池被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。

（1）橄榄石型是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过、与溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而值得。

①共沉淀反应投料时，不将和溶液直接混合的原因是 _。

②共沉淀反应的化学方程式为_。

③高温成型前，常向中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的的导电性能外，还能_。

（2）废旧锂离子电池的之极材料试样（主要含有及少量AI、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。

在上述溶解过程中，，在溶解过程中反应的化学方程式为_。在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如下图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水，则1000℃时，剩余故土成分为_。（填化学式）；在350~400℃范围内，剩余故土成分为_。（填化学式）。

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正极材料为的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。

（1）橄榄石型是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过、与溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。

①共沉淀反应投料时，不将和溶液直接混合的原因是________。

②共沉淀反应的化学方程式为________。

③高温成型前，常向中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的的导电性能外，还能________。

（2）废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有及少量AI、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。

①  在上述溶解过程中，被氧化成，在溶解过程中反应的化学方程式为________。

②  在空气中加热时，固体残留率随温度的变化

如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全

脱水，则1000℃时，剩余固体的成分为________。（填化学式）；

在350~400℃范围内，剩余固体的成分为________。（填化学式）。

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锂被誉为 “金属味精”， 以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β-锂辉矿 （主要成分为LiAlSi2O6， 还含有FeO、 MgO、 CaO等杂质） 为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：

已知： ①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：

②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：

请回答下列问题：

（1）用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成： __________________________。

（2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是__________________________________。

（3）写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式： ________________________。

（4）洗涤所得Li2CO3沉淀要使用____ （选填 “热水” 或 “冷水”）， 你选择的理由是______。

（5）电解熔融氯化锂生产锂时， 阳极产生的氯气中会混有少量氧气， 原因是_______。

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锂离子电池己被广泛用作便携式电源。正极材料为LiCoO2、LiFePO4等，负极材料一般为石墨碳，以溶有LiPF6、LiBF4等的碳酸二乙酯(DEC)作电解液。

(1)Fe2+基态核外电子排布式为 ________。

(2)PO43-的空间构型为 ________　 (用文字描述)。

(3)中的配位数为6，该配合物中的配位原子为 _____。

(4)碳酸二乙酯(DEC)的分子结构如图所示，分子中碳原子的轨道杂化类型为_____，1mol碳酸二乙酯(DEC)中含有σ键的数目为_____。

(5)氮化锂是一种新型无机贮氢材料，其晶胞结构如图所示，该晶体的化学式为_______。

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（14分）锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β­锂辉矿（主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质）为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：

②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：

请回答下列问题：

（1）用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：__________________________。

（2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是__________________________________。

（3）写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式：________________________。

（4）洗涤所得Li2CO3沉淀要使用_____（选填“热水”或“冷水”），你选择的理由是__________。

（5）将氯化锂溶液蒸干的过程中还需不断通入HCl气体，其作用是______________

（6）本实验在电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是_____。

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锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β-­锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如图所示：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表：

②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：

请回答下列问题：

（1）用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：________________________。

（2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是___________________。

（3）流程中两次使用碳酸钠溶液，请说明前后两次使用中浓度不同的原因：______________。

（4）洗涤所得Li2CO3沉淀要使用________(填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是________________。

（5）将盐酸与Li2CO3完全反应后的溶液，加热蒸干得到固体，再将其熔融电解生产锂。电解时产生的氯气中会混有少量氧气，原因是：__________________________。

（6）下列关于金属锂及碱金属的说法正确的是___________（填序号）。

A．锂是碱金属，其熔点高于钠　　　　　　　　　 B．根据对角线原则，氢氧化锂是强碱

C．金属锂的氧化物形式十分复杂　　　　　　　　 D．碱金属中密度最小的是锂，其次是钠

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锂被誉为“金属味精”，以LiCoO₂为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β-­锂辉矿(主要成分为LiAlSi₂O₆，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：

②Li₂CO₃在不同温度下的溶解度如下表：

请回答下列问题：

(1)用氧化物形式表示LiAlSi₂O₆的组成：________________________。

(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是_________________________________。

(3)写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式：______________________________________。

(4)反应Ⅳ生成Li₂CO₃沉淀，写出在实验室中得到Li₂CO₃沉淀的操作名称___________，洗涤所得Li₂CO₃沉淀要使用______________ (选填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是________。

(5)电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是：__________________________。

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锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以β-­锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：

②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：

请回答下列问题：

（1）用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：________________________。

（2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是_________________________________。

（3）写出反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式：______________________________________。

（4）反应Ⅳ生成Li2CO3沉淀，写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称___________，洗涤所得Li2CO3沉淀要使用______________ (选填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是________________。

（5）电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是：__________________________。

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