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+LiLiFePO4,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 。
将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中发生如下反应:3A(g)+B(g)nC(g) +2D(g),经过5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L.min).
则(1)n=;(2)反应开始前容器中B的物质的量为mol;
(3)5min时A的转化率是。
X、Y、Z三种短周期元素,它们的原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体,在适当条件下可发生如图所示变化:已知一个B分子中含有的Z元素的原子个数比一个C分子中少一个。请回答下列问题:
(1)B分子的结构式是;
(2)X单质与Z单质可制成新型的化学电源(KOH溶液作电解质溶液),两个电极均由多
孔性炭制成,通入的气体由孔隙中逸出并在电极表面放电,则正极通入(填
名称);负极电极反应式为;
(3)C在一定条件下反应生成A的化学方程式为。
在2 L容器中有3种物质进行反应,X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图所示,反应在t时刻达到平衡(X、Y、Z均为气态)。
(1)该反应的化学方程式是。
(2)反应起始至t时刻,Y的平均反应速率是。
(3)关于该反应的说法正确的是。
A.到达t时刻该反应已停止 |
B.在t时刻之前X的消耗速率大于它的生成速率 |
C.在t时刻正反应速率等于逆反应速率 |
D.在t时刻达到平衡是因为此时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等 |
A、B、C、D、E都是短周期元素,原子序数依次增大,A、B处于同一周期,C、D、E同处另一周期。C、B可按原子个数比2∶l和1∶1分别形成两种离子化合物甲和乙。A原子的最外层电子数比次外层电子层多3个。E是地壳中含量最高的金属元素。
根据以上信息回答下列问题:
(1)D元素在周期表中的位置是,A的最高价氧化物的化学式
是。
(2)A、B、C、D、E五种元素的原子半径由小到大的顺序是(用元素符号填写)。
(3)E的最高价氧化物对应的水化物与C的最高价氧化物对应的水化物发生反应的化学方
程式是。
(4)简述比较D与E金属性强弱的实验方法;。
下表是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑩中元素,用元素符号或化学式填空回答以下问题:
(1)在③~⑦元素中,原子半径最小的是 ,其离子的原子结构示意图为
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是,碱性最
强的是 ,呈两性的氢氧化物是;
(3)按要求写出下列两种物质的电子式:
②和氢元素形成的化合物:;③的过氧化物:;
(4)在⑦与⑩的单质中,化学性质较活泼的是,用离子方程式证明该事
实(写出反应的离子方程式):。
(5)用电子式表示①与氢气反应得到的化合物的形成过程。