练习册

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

    【题目】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(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)如下表所示：

    （1）写出碱溶时Al箔溶解的离子方程式：______________________。

    （2）为提高酸浸的浸出率，除粉碎、挑拌、升温外，还可采用的方法有_________________________________。

    （3）酸浸时产生标况下3.36LNO时，溶解 LiFePO4_________mol(其他杂质不与HNO3反应)。

    （4）若滤液②中c(Li+)=4mol·L－1，加入等体积的Na2CO3后，Li+的沉降率达到90%，计算滤液③中c(CO32－)=___________mol/L。

    （5）流程中用“热水洗涤”的原因是____________________________________________。

    （6）工业上将回收的Li2CO3、FePO4粉碎与炭黑混合高温灼烧再生制备 LiFePO4，写出反应的化学方程式：_________________________________；若测得产品中n(Li)︰n(Fe)︰n(P)=1︰0.9︰1，则产品中n(Fe2+)/n(Fe3+)=___________。

    【答案】2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑ 适当増大酸的浓度、延长时间 0.45 0.04 Li2CO3的溶解度随温度升高而減小，热水洗条可減少Li2CO3的溶解 2FePO4+ Li2CO3+2C 2LiFePO4+3CO↑

    【解析】

    由流程图可知，加入氢氧化钠溶液，正极中的铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，过滤，得不溶于氢氧化钠溶液的固体；向滤渣中加入硫酸和10%硝酸，LiFePO4与混酸反应生成硫酸锂、硫酸铁、磷酸、一氧化氮和水，过滤除去不溶于酸碱的导电剂得混合溶液；调节混合溶液的pH，硫酸铁和磷酸在碱性条件下反应生成磷酸铁沉淀，过滤得到硫酸锂溶液；向硫酸锂溶液中加入饱和碳酸钠溶液，反应生成碳酸锂沉淀，过滤、热水洗涤得碳酸锂。

    （1）碱溶时，Al箔与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；

    （2）粉碎磷酸亚铁锂电池正极片、搅拌、升高温度、适当増大酸的浓度、延长酸浸时间等可以提高酸浸的浸出率，故答案为：适当増大酸的浓度、延长时间；

    （3）酸浸时，LiFePO4与混酸反应生成硫酸锂、硫酸铁、磷酸、一氧化氮和水，反应的化学方程式为6LiFePO4+12H2SO4+2HNO3=3Li2SO4+3Fe2(SO4)3+6H3PO4+2NO↑+4H2O，由方程式可知生成1molNO，溶解3molLiFePO4，标况下3.36LNO的物质的量为0.15mol，则溶解 LiFePO4的物质的量为0.45mol，故答案为：0.45；

    （4）当滤液②中c(Li+)=4mol·L－1，加入等体积的Na2CO3后c(Li+)=2mol·L－1，若Li+的沉降率达到90%，反应生成Li2CO3后溶液中c(Li+)=2mol·L－1×0.1=0.2 mol·L－1，由碳酸锂溶度积Ksp(Li2CO3)= c2(Li+) c(CO32—)=1.6×10－3可得c(CO32－)= 1.6×10－3/(0.2 mol·L－1)2=0.04 mol·L－1，故答案为：0.04；

    （5）由题给表格数据可知，Li2CO3的溶解度随温度升高而減小，热水洗条可減少Li2CO3的溶解而提高产率，故答案为：Li2CO3的溶解度随温度升高而減小，热水洗条可減少Li2CO3的溶解；

    （6）Li2CO3、FePO4与炭黑高温灼烧反应生成LiFePO4和一氧化碳，反应的化学方程式为2FePO4+ Li2CO3+2C 2LiFePO4+3CO↑；由化合价代数和为零可得：n(Li)×1+ n(Fe2+)×2+[0.9—n(Fe2+)]×3—n(PO43—) ×3=0，则有1×1+ n(Fe2+)×2+[0.9—n(Fe2+)]×3—1×3=0，解得n(Fe2+)=0.7，n(Fe3+)=0.2，n(Fe2+)/n(Fe3+)=7/2，故答案为：2FePO4+ Li2CO3+2C 2LiFePO4+3CO↑；7/2。

    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：

    【题目】如图所示，把试管放入盛有25 ℃饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁条，再滴入5 mL的稀盐酸。

    回答下列问题：

    (1)实验中观察到的现象是____________________________________________。

    (2)产生上述现象的原因是_________________________________________________。

    (3)写出有关反应的离子方程式_________________________________________。

    (4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量______(填“大于”、“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】硫的化合物在化工生产、污水处理等领域应用广泛。

    Ⅰ．羰基硫(O=C=S)广泛存在于以煤为原料制备的各种化工原料气中，能引起催化剂中毒、大气污染等。羰基硫的水解和氢解是两种常用的脱硫方法，其反应式分别为：

    a．水解反应：COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g) △H1=-35 kJ/mol

    b．氢解反应：COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) △H2

    已知：CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) △H3=-42kJ/mol

    (1)完成上述氢解反应的热化学方程式：______。

    (2)一定条件下，密闭容器中发生反应a，其中COS(g)的平衡转化率(α)与温度(T)的关系如图所示。则A、B、C三点对应的状态中，v(COS)=v(H2S)的是______(填字母)。

    (3)反应b的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示，其中表示正反应的平衡常数(K正)的是______(填“A”或“B”)。

    (4)T1℃时，向容积为10L的恒容密闭容器中充入2molCOS(g)和2molH2(g)，发生反应b，则：COS的平衡转化率为______。

    Ⅱ．矿石冶炼与含硫化合物有关。

    (5)将冰铜矿(主要为Cu2S和FeS相熔合而成)加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼：Cu2S被氧化为Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程中发生反应的化学方程式分别是：___________；___________。

    (6)废气中的SO2可用NaOH溶液吸收，吸收SO2后的碱性溶液还可用于Cl2的尾气处理，吸收Cl2后的溶液仍呈强碱性。

    ①吸收Cl2后的溶液中一定存在的阴离子有OH-、______。

    ②吸收Cl2后的溶液中可能存在SO32-，取该溶液于试管中，滴加黄色的溴水，得到无色溶液。此实验不能证明溶液中含有SO32-，理由是___________。

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】(1)已知：

    ①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋49.0 kJ/mol

    ②CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－192.9 kJ/mol

    由上述方程式可知：CH3OH的燃烧热________(填“大于”“等于”或“小于”)192.9 kJ/mol。已知水的气化热为44 kJ/mol。则表示氢气燃烧热的热化学方程式为__________________。

    (2)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知：

    ①2NH3(g)＋CO2(g)===NH2CO2NH4(s)　ΔH＝－159.5 kJ/mol

    ②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　ΔH＝＋116.5 kJ/mol

    ③H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ/mol

    写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式____________________。

    (3)已知：①Fe(s)＋1/2O2(g)===FeO(s)　ΔH1＝－272.0 kJ/mol

    ②2Al(s)＋3/2O2(g)===Al2O3(s)　ΔH2＝－1675.7 kJ/mol

    Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是___________________________________。

    某同学认为，铝热反应可用于工业炼铁，你的判断是________(填“能”或“不能”)，你的理由____________________________________。

    (4)再生装置中产生的CO2和H2在一定条件下反应生成甲醇等产物，工业上利用该反应合成甲醇。已知：25 ℃、101 KPa下：

    ①H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g)　ΔH1＝－242 kJ/mol

    ②CH3OH(g)＋3/2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)

    ΔH2＝－676 kJ/mol

    写出CO2和H2生成气态甲醇等产物的热化学方程式____________________。

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】如图A是某粒子的结构示意图，B是铝元素在周期表中的信息。

    （1）若A粒子带有两个单位的负电荷，且y等于8，则该粒子的符号为___。

    （2）当x=17时，A元素和B元素形成的化合物的化学式为___。

    （3）B元素的单质在空气中能生成致密的___（化学式）薄膜。

    （4）具有相同原子数和电子数的分子或离子叫等电子体，等电子体具有某些相似的结构和性质。下列各组粒子中等电子体的是____（填字母序号）。

    A.NO和O2 B.CO和N2 C.SO2和CO2 D.PO43-和SO42-

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】同温同压下，11.2L CH4与H2的混合气体恰好与11.2L O2完全反应生成CO2和H2O，则原混合气体中的平均相对分子质量为（ ）

    A. 5.56B. 6.67C. 11.12D. 9

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】将下列液体分别与溴水混合并振荡，静置后分为两层，水层几乎呈无色的是

    A. 己烯B. 氯水C. 酒精D. 碘化钾溶液

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】下列化学用语正确的是（ ）

    A. 氯化氢的电子式： B. 镁的原子结构示意图：

    C. 乙烯的结构简式：CH2CH2 D. 碳酸钠的电离方程式：Na2CO3＝Na＋＋CO32一

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    【题目】对于平衡体系mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH<0，下列结论中不正确的是

    A. 若温度不变，将容器的体积缩小到原来的一半，此时A的浓度为原来的2.1倍，则m＋n<p＋q

    B. 若平衡时，A、B的转化率相等，说明反应开始时，A、B的物质的量之比为m∶n

    C. 若m＋n＝p＋q，则往含有a mol气体的平衡体系中再加入a mol的B，达到新平衡时，气体的总物质的量等于2a mol

    D. 若温度不变时，在恒容条件下充入稀有气体增大压强，该反应速率加快

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案