锂离子电池的广泛应用使得锂电池的回收利用一直是科学家关注的焦点.磷酸铁锂则是锂电池中最有前景的正极材料.磷酸铁是其前驱体.充放电时可以实现相互转化.某研究性小组对废旧锂离子电池正极材料(图中简称废料.成份为LiFePO4.碳粉和铝箔)进行金属资源回收研究.设计实验流程如下:已知:①FePO4可溶于稀H2SO4.不溶于水和其他的酸.②Li2SO4.LiOH和Li2 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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锂离子电池的广泛应用使得锂电池的回收利用一直是科学家关注的焦点。磷酸铁锂则是锂电池中最有前景的正极材料，磷酸铁是其前驱体，充放电时可以实现相互转化。某研究性小组对废旧锂离子电池正极材料(图中简称废料，成份为LiFePO4、碳粉和铝箔)进行金属资源回收研究，设计实验流程如下：

已知：①FePO4可溶于稀H2SO4，不溶于水和其他的酸。

②Li2SO4、LiOH和Li2CO3在273K下的溶解度分别为34.2g、22.7g和1.54g

373K下，Li2CO3的溶解度为0.72g

③Ksp[Al(OH)3]=10-32 Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38

（1）可以提高操作1浸出率的方法有(写出3种) 。

（2）完成操作3中的离子方程式：。

（3）该锂电池充电时的正极反应式：。

（4）操作4中应选择试剂将溶液调节pH值至。

（5）沉淀C的成分

（6）磷酸铁也可以通过电解法制备，如右图，请完成制备过程的总反应离子方程式：。

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（1）Y原子核外共有________种不同运动状态的电子，基态T原子有________种不同能级的电子。

（2）X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。

（3）由X、Y、Z形成的离子ZXY－与XZ2互为等电子体，则ZXY－中X原子的杂化轨道类型为________。

（4）Z与R能形成化合物甲，1mol甲中含________mol化学键，甲与氢氟酸反应，生成物的分子空间构型分别为________，________。

（5）G、Q、R氟化物的熔点如下表，造成熔点差异的原因为______ __。

氟化物	G的氟化物	Q的氟化物	R的氟化物
熔点/K	993	1539	183

（6）向T的硫酸盐溶液中逐滴加入Y的氢化物的水溶液至过量，反应的离子方程式为 __。

（7）X单质的晶胞如图所示，一个X晶胞中有________个X原子；若X晶体的密度为p g·cm－3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个X原子之间的距离为________cm(用代数式表示)。

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一氧化碳是一种用途广泛的化工基础原料。有机物加氢反应中镍是常用的催化剂。但H2中一般含有微量CO会使催化剂镍中毒，在反应过程中消除CO的理想做法是投入少量SO2，为弄清该方法对催化剂的影响，查得资料如下：

回答下列问题：

（1）SO2(g) + 2CO(g) S(s) + 2CO2(g) △H ＝；该反应的平衡常数的表达式是。

（2）工业上用一氧化碳制取氢气的反应为：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，已知420℃时，该反应的化学平衡常数K=9。如果反应开始时，在2L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.60mol，5min末达到平衡，则此时CO的转化率为，H2的平均生成速率为 mol·L-1·min-1。

（3）为减少雾霾、降低大气中有害气体含量，研究机动车尾气中CO、NO及CxHy的排放量意义重大。机动车尾气污染物的含量与空/燃比(空气与燃油气的体积比)的变化关系如图所示。

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①随空/燃比增大，CO和CxHy的含量减少的原因是。

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（4）一定条件下H2与CO合成CH3OH，CH3OH再转化成为CH3OCH3，转化的热化学反应方程式如下：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-24.5 kJ·mol-1

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b、增大氢气压强，加快氢气的吸收速率

c、增大M的量，上述平衡向右移动

d、上述反应可实现多次储存和释放氢气

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（3）工业上通常用生产水煤气的方法制得氢气。其中C(s) +H2O(g) CO(g) + H2(g) ，在850℃时平衡常数K= 1．若向1升的恒容密闭真空容器中同时加入x mol C和6.0mol H2O．

①当加热到850℃，反应达到平衡的标志有．

A．消耗水蒸气的物质的量与生成CO的物质的量相等 B．容器内的压强不变

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②850℃时反应达到平衡，x应满足的条件是．

Ⅱ、甲烷和甲醇可以做燃料电池，具有广阔的开发和应用前景，回答下列问题

（4）甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如上图所示：通入b气体的电极是原电池的极(填 “正”或“负”)。通入a气体的电极反应式为。

（5）某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示U形管中氯化钠溶液的体积为80ml。闭合K后，若每个电池甲烷用量均为0.224L(标况)，且反应完全，则理论上通过电解池的电量为 (保留两位小数，已知法拉第常数F=9.65×104C/mol)，若产生的气体全部逸出，电解后溶液混合均匀，电解后U形管中溶液的pH为。