試卷征集
加入會員
操作視頻

LiFePO4電極材料是動力型鋰離子電池的理想正極材料。
(1)以LiOH、FeSO4、H3PO4和葡萄糖為原料,利用如圖所示裝置(固定裝置已略去)制取LiFePO4/C電極的過程如下:
步驟1:準確稱量18.00 g LiOH、38.00 g FeSO4和75 mL H3PO4溶液(含溶質24.50 g)。
步驟2:將LiOH置于三頸燒瓶中,加入煮沸過的蒸餾水,攪拌使其溶解。從分液漏斗中滴加H3PO4溶液,實驗過程中不斷通入氮氣,直至H3PO4滴加完畢。
步驟3:將FeSO4固體溶于蒸餾水中,迅速倒入三頸燒瓶中,快速攪拌,充分反應后,過濾并洗滌沉淀得LiFePO4固體。
步驟4:將LiFePO4與一定量葡萄糖混合,惰性氣氛下加熱,得到LiFePO4/C。
①步驟2向三頸燒瓶中通入N2的目的是
排除裝置中的氧氣,防止Fe2+被氧化
排除裝置中的氧氣,防止Fe2+被氧化
,該步驟中為達到相同目的采取的措施還有
加入煮沸過的蒸餾水
加入煮沸過的蒸餾水
。
②步驟3發(fā)生反應的化學方程式為
Li3PO4+FeSO4=LiFePO4+Li2SO4
Li3PO4+FeSO4=LiFePO4+Li2SO4

(2)已知:Li2CO3微溶于水;LiFePO4、FePO4難溶于水和堿,可溶于鹽酸生成LiCl、FeCl2、FeCl3和H3PO4;pH>3.2時,F(xiàn)e3+沉淀完全。完善由某廢舊電極材料(含鋁、炭、LiFePO4和FePO4)制取Li2CO3的實驗方案:邊攪拌邊向廢舊電極材料中加入NaOH溶液至不再產(chǎn)生氣泡,過濾,
向濾渣中邊攪拌邊加入鹽酸,至固體不再減少,過濾除去炭;得到的濾液中含有LiCl、FeCl2、FeCl3和H3PO4;向濾液中加入過量的雙氧水把Fe2+氧化為Fe3+,再逐滴加入NaOH溶液至pH大于3.2,F(xiàn)e3+完全轉化為Fe(OH)3沉淀,過濾除去氫氧化鐵;邊攪拌邊向濾液中滴加Na2CO3溶液至產(chǎn)生大量Li2CO3沉淀,靜置,向上層清液中滴加Na2CO3溶液若無Li2CO3沉淀生成
向濾渣中邊攪拌邊加入鹽酸,至固體不再減少,過濾除去炭;得到的濾液中含有LiCl、FeCl2、FeCl3和H3PO4;向濾液中加入過量的雙氧水把Fe2+氧化為Fe3+,再逐滴加入NaOH溶液至pH大于3.2,F(xiàn)e3+完全轉化為Fe(OH)3沉淀,過濾除去氫氧化鐵;邊攪拌邊向濾液中滴加Na2CO3溶液至產(chǎn)生大量Li2CO3沉淀,靜置,向上層清液中滴加Na2CO3溶液若無Li2CO3沉淀生成
,過濾、洗滌,低溫干燥得Li2CO3固體。(實驗中須使用的試劑有:雙氧水、鹽酸、NaOH溶液、Na2CO3溶液)
(3)磷精鐵渣(FexP)可作為制取LiFePO4的原料。一種測定FexP組成的實驗方法如下:準確稱取1.840 g磷精鐵渣于燒杯中,加入過量硝酸和硫酸的混合溶液,加熱,使磷鐵渣充分溶解。過濾,將濾液配成100 mL溶液A。取20.00 mL溶液A,加入100 mL 0.06000 mol?L?1 EDTA標準溶液,加入氨水調節(jié)pH約為2,加熱使之充分反應。冷卻,加入指示劑,用0.05000 mol?L?1 Bi3+標準溶液滴定過量的EDTA,消耗Bi3+標準溶液24.00 mL。通過計算確定FexP的化學式(寫出計算過程)
Fe1.5P
Fe1.5P
。已知:EDTA與Fe3+和Bi3+反應的化學計量數(shù)之比均為1:1。

【答案】排除裝置中的氧氣,防止Fe2+被氧化;加入煮沸過的蒸餾水;Li3PO4+FeSO4=LiFePO4+Li2SO4;向濾渣中邊攪拌邊加入鹽酸,至固體不再減少,過濾除去炭;得到的濾液中含有LiCl、FeCl2、FeCl3和H3PO4;向濾液中加入過量的雙氧水把Fe2+氧化為Fe3+,再逐滴加入NaOH溶液至pH大于3.2,F(xiàn)e3+完全轉化為Fe(OH)3沉淀,過濾除去氫氧化鐵;邊攪拌邊向濾液中滴加Na2CO3溶液至產(chǎn)生大量Li2CO3沉淀,靜置,向上層清液中滴加Na2CO3溶液若無Li2CO3沉淀生成;Fe1.5P
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:13引用:2難度:0.4
相似題
  • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
     
    ,檢驗
    Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     

    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     

    (5)煅燒A的反應方程式是
     

    (6)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數(shù)應不低于
     
    (用含a、b的表達式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
  • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
     
    ,檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    ;當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    (5)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數(shù)應不低于
     
    (用含a、b的表達式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
  • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
     
    ,常溫下,當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
APP開發(fā)者:深圳市菁優(yōu)智慧教育股份有限公司| 應用名稱:菁優(yōu)網(wǎng) | 應用版本:5.0.7 |隱私協(xié)議|第三方SDK|用戶服務條款
本網(wǎng)部分資源來源于會員上傳,除本網(wǎng)組織的資源外,版權歸原作者所有,如有侵犯版權,請立刻和本網(wǎng)聯(lián)系并提供證據(jù),本網(wǎng)將在三個工作日內(nèi)改正