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题目
题型:四川难度:来源:
新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位,可用作节能环保电动汽车的动力电池.磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料,它的制备方法如下:
方法一:将碳酸锂、乙酸亚铁[(CH3COO)2Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂,同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出.
方法二:将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为阴极,电解析出磷酸亚铁锂沉淀.沉淀经过滤、洗涤、干燥,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂.
在锂离子电池中,需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质,该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下:
魔方格

请回答下列问题:
(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行.其原因是______.
(2)在方法一所发生的反应中,除生成磷酸亚铁锂、乙酸外,还有______、______、______(填化学式)生成.
(3)在方法二中,阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为______.
(4)写出M与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式:______.
(5)已知该锂离子电池在充电过程中,阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁,则该电池放电时正极的电极反应式为______.
答案
(1)亚铁离子具有强还原性,制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行,其原因是为了防止亚铁化合物被氧化,故答案为:为了防止亚铁化合物被氧化;
(2)将碳酸锂、乙酸亚铁、磷酸二氢铵在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂、乙酸及其它产物均以气体逸出.根据题意和元素守恒,可得其他产物为:CO2、H2O和NH3,故答案为:CO2;H2O;NH3
(3)将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为阴极,电解析出磷酸亚铁锂沉淀.阳极铁失电子生成磷酸亚铁锂,电极反应式为Fe+H2PO4-+Li+-2e-=LiFePO4+2H+
故答案为:Fe+H2PO4-+Li+-2e-=LiFePO4+2H+
(4)M具有酯基,在碱性条件下可发生水解,M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式:

魔方格


故答案为:

魔方格


(5)锂离子电池在充电过程中,阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁,电极反应为LiFePO4═FePO4+Li++e-,该电池放电时,正极发生还原反应,与充电时的阳极反应相反,电极反应式为
FePO4+Li++e-═LiFePO4,故答案为:FePO4+Li++e-═LiFePO4
核心考点
试题【新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位,可用作节能环保电动汽车的动力电池.磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料,它的制备方法如下:方法】;主要考察你对常见的化学电源等知识点的理解。[详细]
举一反三
锂电池广泛用于手机、数码相机及便携式电脑中.此种锂电池的负极通常由金属锂构成,正极由二氯亚砜(SOCl2)和碳材料构成.总反应为:4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2↑,此种锂电池是一次电池,在放电时有气体产生.以下说法中正确的是(  )
A.放电时电池内部Li+向负极移动
B.放电过程中,电池负极材料的质量减少
C.放电时电池正极反应为:2SOCl2+4e-=SO2+S+4Cl-
D.放电时每转移4mol电子,有2mol S被还原
题型:肇庆一模难度:| 查看答案
二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,清洁、高效,有优良的环保性能,以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极可构成燃料电池.有关说法正确的是(  )
A.电池中二甲醚反应后最终转化为CO2和H2O
B.正极:3O2+12e-+12H+=6H2O
C.负极:CH3OCH3+16OH--12e-=2CO32-+11H2O
D.负极:CH3OCH3-12e-+3H2O=12H++2CO2
题型:宜宾模拟难度:| 查看答案
如图是一种染料敏化太阳能电池的示意图.电池的一个电极由有机光敏燃料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,电池中发生的反应为:
TiO2/s→TiO2/S(激发态)
TiO2/S﹡→TiO2/S++e-
I3-+2e-→3I-
2TiO2/S++3I-→2TiO2/S+I3-
下列关于该电池叙述错误的是(  )
A.电池工作时,是将太阳能转化为电能
B.电池工作时,I-离子在镀铂导电玻璃电极上放电
C.电池中镀铂导电玻璃为正极
D.电池的电解质溶液中I-和I3-的浓度不会减少
魔方格
题型:湖北难度:| 查看答案
如图装置(Ⅰ)为一种可充电电池的示意图,其中的离子交换膜只允许K+通过,该电池充、放电的化学方程式为:2K2S2+KI3
魔方格
K2S4+3KI.装置(Ⅱ)为电解池的示意图.当闭合开关K时,X附近溶液先变红.则下列说法正确的是(  )
A.闭合K时,K+从右到左通过离子交换膜
B.闭合K时,B的电极反应式为:I3-+2e-═3I-
C.闭合K时,X的电极反应式为:2Cl--2e-═Cl2
D.闭合K时,当有0.1molK+通过离子交换膜,X电极上产生标准状况下气体2.24L
魔方格
题型:定海区模拟难度:| 查看答案
常见镍氢电池的某电极材料是储氢合金LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价均为零),电池反应通常表示为:LaNi5+6Ni(OH)2
充电



放电
LaNi5H6+6NiO (OH),下列说法正确的是(  )
A.放电时,储氢合金作正极
B.放电时,负极反应:LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6H2O
C.充电时,阳极周围c(OH-)增大
D.充电时,储氢合金作阳极
题型:不详难度:| 查看答案
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