练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

    三磷酸亚铁锂LiFePO4是一种新型汽车锂离子电池的电极材料。某化工厂以铁红、锂辉石LiAl（SiO3）2（含少量Ca2+、Mg2+的盐）、碳粉等原料来生产磷酸亚铁锂。其主要工艺流程如下：

    已知：2LiAl（SiO3）2 + H2SO4(浓) Li2SO4 + Al2O3·4SiO2·H2O↓

    温度/℃

    20

    40

    60

    80

    溶解度(Li2CO3)/g

    1.33

    1.17

    1.01

    0.85

    溶解度(Li2SO4)/g

    34.2

    32.8

    31.9

    30.7

    （1）从滤渣Ⅰ中可分离出Al2O3，如下图所示。请写出生成沉淀的离子方程式　 　　　 。


    （2）滤渣Ⅱ的主要成分是：　　　　　　 （填化学式）。

    （3）向滤液Ⅱ中加入饱和Na2CO3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是　　　　　　

    　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

    （4）写出在高温下生成磷酸亚铁锂的化学方程式　　　　　　　　　　　　 。

    （5）磷酸亚铁锂电池总反应为：FePO4+Li LiFePO4，电池中的固体电解质可传导Li＋。试写出该电池放电时的正极反应：　　　　　　　　　　　　　　 。若用该电池电解饱和食盐水（电解池电极均为惰性电极），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　　　　　　　　 。


    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛．研究铁及其化合物的应用意义重大．
    I．水体的净化和污水的处理与铁及其化合物密切相关．
    （1）自来水厂常用高铁酸钠（Na2FeO4）改善水质．简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理
    FeO42-有强的氧化性，能杀菌消毒，本身被还原为Fe3+，Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质，达到净水的目的
    FeO42-有强的氧化性，能杀菌消毒，本身被还原为Fe3+，Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质，达到净水的目的
    ．
    （2）碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血．工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

    已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
    沉淀物 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Al（OH）3
    开始沉淀 2.3 7.5 3.4
    完全沉淀 3.2 9.7 4.4
    回答下列问题：
    ①写出反应I中主要发生的氧化还原反应的离子方程式
    Fe+2H+═Fe2++H2↑
    Fe+2H+═Fe2++H2↑
    ．
    ②加入少量NaHCO3的目的是调节溶液pH，应控制pH的范围为
    4.4～7.5
    4.4～7.5
    ．
    ③在实际生产中，反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量，若通入5.6L O2（标准状况），则相当于节约NaNO2的质量为
    69
    69
    g．
    ④碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe（OH）]2+离子，可部分水解生成[Fe2（OH）4]2+聚合离子．该水解反应的离子方程式为
    2[Fe（OH）]2++2H2O[Fe2（OH）4]2++2H+
    2[Fe（OH）]2++2H2O[Fe2（OH）4]2++2H+
    ．
    II铁的化合物也是制备高能锂电池的重要原料．已知磷酸亚铁锂电池总反应为：FePO4+Li
      △  
    .
     
    LiFePO4，电池中的固体电解质可传导Li+．试写出该电池充电时的阳极反应式
    LiFePO4-e-═FePO4+Li+
    LiFePO4-e-═FePO4+Li+
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （2013?漳州二模）钛铁矿的主要成分为FeTiO3（可表示为FeO?TiO2），含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质．利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料（钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4）的工业流程如图所示：

    已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O
    （1）化合物FeTiO3中铁元素的化合价是
    +2
    +2
    ．
    （2）滤渣A的成分是
    SiO2
    SiO2
    ．
    （3）滤液B中TiOCl42-转化生成TiO2的离子方程式是
    TiOCl42-+H2O=TiO2↓+2H++4Cl-
    TiOCl42-+H2O=TiO2↓+2H++4Cl-
    ．
    （4）反应②中固体TiO2转化成（NH4）2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示．反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是
    温度过高时，反应物氨水（或双氧水）受热易分解
    温度过高时，反应物氨水（或双氧水）受热易分解
    ．

    （5）反应③的化学方程式是
    （NH4）2Ti5O15+2 LiOH=Li2Ti5O15↓+2NH3?H2O（或2NH3+2H2O）
    （NH4）2Ti5O15+2 LiOH=Li2Ti5O15↓+2NH3?H2O（或2NH3+2H2O）
    ．
    （6）由滤液D制备LiFePO4的过程中，所需  17%双氧水与H2C2O4的质量比是
    20：9
    20：9
    ．
    （7）若采用钛酸锂（Li4Ti5O12）和磷酸亚铁锂（LiFePO4）作电极组成电池，其工作原理为：Li4Ti5O12+3LiFePO4?
     
          充电
    Li7Ti5O12
    放电
    +3FePO4该电池充电时阳极反应式是
    LiFePO4-e-=FePO4+Li+
    LiFePO4-e-=FePO4+Li+
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源：2013-2014学年安徽省“江南十校”高三3月联考理综化学试卷（解析版） 题型：实验题

    草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)用作分析试剂及显影剂和新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。回答下列问题：

    I．兴趣小组对草酸亚铁晶体的分解产物进行实验和探究。探究分解得到的固体产物中铁元素的存在形式。

    （1）提出假设

    假设一：___________；??? 假设二：全部是FeO ；?????? 假设三：FeO和Fe混合物。

    （2）设计实验方案证明假设三。

    实验步骤

    现象与结论

    步骤1：向试管中加入少量固体产物，再加入足量????????? ，充分震荡

    若溶液颜色明显改编，且有??????? 生成，则证明有铁单质存在

    步骤2：将步骤1中得到的浊液过滤，并用蒸馏水洗涤至洗涤液无色

     

    步骤3：去步骤2得到少量固体与试管中，滴加

     

     

     

    限选试剂：稀盐酸、新制的氯水、0.1mol．L-1CuSO4溶液、20% KSCN溶液、蒸馏水。

    Ⅱ．兴趣小组在文献中查阅到，FeC2O4·2H2O受热分解时，固体质量随温度变化的曲线如下图所示，写出加热到400℃时，FeC2O4·2H2O晶体受热分解的化学方程式为：_______________

    根据图象，如有1.0g草酸亚铁晶体在坩埚中敞口充分加热，最终残留黑色固体的质量大于0.4g。某同学由此得出结论：假设二不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由：______________________。????????????

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源：2012-2013学年广东省汕头市高三第二次模拟考试理综化学试卷（解析版） 题型：计算题

     “温室效应”是全球关注的环境问题之一。CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体。因此，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。

    （1）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，得到如下三组数据：

    实验组

    温度/℃

    起始量/mol

    平衡量/mol

    达到平衡所需时间/min

    CO

    H2O

    H2

    CO

    1

    650

    4

    2

    1.6

    2.4

    6

    2

    900

    2

    1

    0.4

    1.6

    3

    3

    900

    a

    b

    c

    d

    t

     

    ① 实验1条件下平衡常数K=      （保留小数点后二位数字）。

    ② 实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b 的值     （填具体值或取值范围）。

    ③ 实验4，若900℃时，在此容器中加入10molCO、5molH2O、2molCO2、5molH2，则此时v(正)      v(逆)（填“<”、“>”、“=”）。

    （2）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10—9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10—4mo1/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为    。

    （3）已知BaSO4(s) + 4C(s) =4CO(g) + BaS(s)   △H1 =+571.2kJ/mol，

    BaSO4(s) + 2C(s) = 2CO2(g) + BaS(s)   △H2=+226.2 kJ/mol。

    则反应C(s) + CO2(g) = 2CO(g)的△H3=       kJ/mol。

    （4）寻找新能源是解决温室效应的一条重要思路。磷酸亚铁锂LiFePO4是一种新型汽车锂离子电池，总反应为：FePO4+Li        LiFePO4，电池中的固体电解质可传导Li+，则该电池放电时的正极和负极反应式分别为：                 和                  。若用该电池电解蒸馏水（电解池电极均为惰性电极），当电解池两极共有3360mL气体（标准状况）产生时，该电池消耗锂的质量为        。(Li的相对原子质量约为7.0)

     

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案