26.(13分)用含锂废渣(主要金属元素的含量:Li 3.50% Ni 6.55% Ca 6.41% Mg 13.24%)
制备Li2CO3,并用其制备Li+电池的正极材料LiFePO4。部分工艺流程如下:
I.制备Li2CO3粗品
(l)上述流程中为加快化学反应速率而采取的措施是 ___。 (2)滤渣2的主要成分有___。
(3)向滤液2中先加入EDTA,再加入饱和Na2C03溶液,90℃充分反应后,分离出 固体Li2C03粗品的操作是 ___。
(4)处理lkg含锂3.50%的废渣,锂的浸出率为a,Li+转化为Li2CO3的转化率为b,则粗品中含Li2C03的质量是 ____g。 (摩尔质量:Li 7 g.mol-l Li2C03 74 g.mol-l) II.纯化Li2C03粗品
(5)将Li2CO3转化为LiHCO3后,用隔膜法电解LiHCO3溶液制备高纯度的LiOH,再转化得电池级Li2CO3。电解原理如右图所示,阳极的电极反应式是 ___,该池使用了____(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
III.制备LiFePO4
(6)将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应,生成LiFePO4和一种可燃性气体,该反应的化学方程式是 ___。
27. (12分)研究水体中碘的存在形态及其转化是近年的科研热点。I-与I2在水体和大气中的部分转化如下图所示。
(1)结合元素周期律分析Cl-、I-的还原性强弱;同主族元素的原子,从上到下,____。 (2)水体中的I-在非酸性条件下不易被空气中的02氧化。原因是
的反应速率慢,
反应程度小。
①I-在酸性条件下与O2反应的离子方程式是____。 ②在酸性条件下I-易被O2氧化的可能的原因是 ____。
(3)有资料显示:水体中若含有Fe2+,会对O3氧化I-产生影响。为检验这一结论,进行如下探究实验:分别将等量的O3通入到20 mL下列试剂中,一段时间后,记录实验现象与结果。己知:每l mol O3参与反应,生成l mol O2。
①a=____。
②A中反应为可逆反应,其离子方程式是____。
③C中溶液的pH下降,用离子方程式解释原因 ____。
④比较A、B、C,说明Fe2+在实验B中的作用并解释____。
28.(16分)文献表明:相同条件下,草酸根(C2O42-)的还原性强于Fe2+。为检验这一结论, 完成如下实验。 资料:i.草酸(H2C2O4)为二元弱酸。
ii.三水三草酸合铁酸钾为翠绿色晶体,光照易分解。其水溶液中存在:
iii. FeC2O4-2H2O为黄色固体,微溶于水,可溶于强酸。
【实验1】通过Fe3+和C2O42-在溶液中的反应比较Fe2+和C2O42-的还原性强弱。
(l) C2O42-中碳元素的化合价是____。
(2)取实验1中少量晶体洗净,配成溶液,滴加KSCN溶液,不变红。继续加入硫酸,溶液变红,说明晶体中含有+3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是____。 (3)经检验,翠绿色晶体为
设计实验,确认实验1中没有发生氧化还原反应的操作和现象
是____。实验l中未发生氧化还原反应的原因是____。
(4)取实验1中的翠绿色溶液光照一段时间,产生黄色浑浊且有气泡产生。补全反应的离子方程式:
【实验2]通过比较H2O2与Fe2+、C2O42-反应的难易,判断二者还原性的强弱。
(5)证明Fe2+被氧化的实验现象是____。
(6)以上现象能否说明C2042-没有被氧化。请判断并说明理由:________
(7)用FeC13溶液、K2C2O4溶液和其他试剂,设计实验方案比较Fe2+和C2O42-的还原性 强弱。画出装置图并描述预期现象:____。
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