高二化學新型化學電源(編輯修改稿)
2025-12-18 17:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 方法二：將一定濃度的磷酸二氫銨 、 氯化鋰混合溶液作為電解液 ， 以鐵棒為陽極 ， 石墨為陰極 ， 電解析出磷酸亞鐵鋰沉淀 。 沉淀經(jīng)過濾 、 洗滌 、 干燥 ，在 800℃ 左右 、 惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰 。 在鋰離子的電池中 ， 需要一種有機聚合物作為正 、 負極之間鋰離子遷移的介質 ， 該有機聚合物的單體 之一 （ 用 M表示 ） 的結構簡式如下： 請回答下列問題： （ 1） 上述兩種方法制備磷酸亞鐵鋰的過程都必須在 惰性氣體氛圍中進行 。 其原因是 。 （ 2） 在方法一所發(fā)生的反應中 ， 除生成磷酸亞鐵鋰 、 乙酸外 ， 還有 、 、 （ 填化學 式 ） 生成 。 （ 3） 在方法二中 ， 陽極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應 式為 。 （ 4） 寫出 M與足量氫氧化鈉溶液反應的化學方程式： 。 （ 5） 已知該鋰離子電池在充電過程中 ， 陽極的磷酸 亞鐵鋰生成磷酸鐵 ， 則該電池放電時正極的電極反 應式為 。 解析 （ 1） LiFePO4中有 Fe2+， Fe2+容易被氧化 ， 所以 制備 LiFePO4時要在無氧條件下操作 。 （ 2） 根據(jù)信息給定的方法一所發(fā)生的反應中的反應 物和部分生成物 ， 再根據(jù)元素守恒 ， 可寫出該反應 的化學方程式： Li2CO3+2（ CH3COO） 2Fe+2NH4H2PO4 2LiFePO4 +4CH3COOH↑+ 2NH3↑+H 2O↑+CO 2↑ 。 （ 3） 方法二中 ， 陽極 Fe放電生成 Fe2+， Fe2+再與 H2PO 、 Li+反應生成 LiFePO4。 （ 5） 該鋰離子電池在充電過程中 ， 陽極的 LiFePO4 生成 FePO4,則該電池放電時正極的反應是 FePO4生成 LiFePO4,其電極反應式是 FePO4+Li++e LiFePO4。 ?4答案 （ 1） 為防止亞鐵化合物被氧化 （ 2） CO2 H2O NH3 （ 3） Fe+H2PO +Li+2e LiFePO4+2H+ （ 4） （ 5） FePO4+Li++e LiFePO4 ?4易錯題重練 1.(2020 海南， 12)已知： Fe2O3(s) + C(s) CO2(g)+2Fe(s) Δ H1=+ kJ/mol （ 1） C(s)+O2(g) CO2(g) Δ H2= kJ/mol （ 2） 則 2Fe(s)+ O2(g) Fe2O3(s) 的 Δ H是 （ ） kJ/mol kJ/mol kJ/mol kJ/mol 解析 （ 2） （ 1）就可得 2Fe(s)+ O2(g) Fe2O3(s)，則 Δ H= Δ H2Δ H1= kJ/mol。 2323A 232323232.（ 2020 浙江理綜 ， 12） 市場上經(jīng)常見到的標 記為 Liion的電池稱為 “ 鋰離子電池 ” 。 它 的負極材料是金屬鋰和碳的復合材料 （ 碳作為 金屬鋰的載體 ） ， 電解質為一種能傳導 Li+的高 分子材料。這種鋰離子電池的電池反應式為： Li+ 下列說法不正確的是 ( ) ，負極的電極反應式： Lie Li+ ， 還原反應 Li+向負極移動 放電 充電 解析 A項 ， Li從零價升至正價 ， 失去電子 ， 作為 負極 ， 正確； B項 ， 反應逆向進行時 ， 反應物只有 一種 ， 故化合價既有升 ， 又有降 ， 所以既發(fā)生氧 化反應又發(fā)生還原反應 ， 正確； C項 ， 由于 Li可以 與水反應 ， 故應為非水材料 ， 正確； D項 ， 原電池 中陽離子應遷移至正極失電子，故錯。 答案 D （含 Cl、 Br、 Na+、 Mg2+）的裝置如圖所示（ a、 b為石墨電 極）。下列說法中，正確的是 （ ） ，正極反應式為： O2+2H2O+4e 4OH ， a電極周圍首先生成 Cl2 ，電子流動路徑是：負極 → 外電路 → 陰 極 → 溶液 → 陽極 → 正極 ，當電池中消耗 g H2時， b極 周圍會產(chǎn)生 g H2 解析 由于磷酸為電解質 ， 電池的正極反應為： O2+4H++4e 2H2O,A錯； a電極與原電池正極相 連 ， 為電解池的陽極 ， 由于 Br還原性強于 Cl， 因 此 Br先放電 ， B錯；電解時 ， 電子流動路徑是： 負極 → 陰極 ， 陽極 → 正極 ， 電子不能從溶液中通
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