题目内容
【题目】磷酸铁锂电池在充放电过程中表现出了良好的循环稳定性,具有较长的循环寿命,放电时的反应为:LixC6+Li1-xFePO4=6C+LiFePO4-。某磷酸铁锂电池的切面如图所示。下列有关说法错误的是
A.放电时,Li+脱离石墨,该过程中碳元素化合价发生了变化
B.在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg,其基态原子核外M层的两个电子自旋状态相反
C.PO43-的水解方程式为PO43-+3H2OH3PO4+3OH-
D.石墨属于混合晶体,层与层之间存在分子间作用力,层内碳原子间存在共价键
【答案】C
【解析】
根据磷酸铁锂电池的切面图和总反应LixC6+Li1-xFePO4═6C+LiFePO4可知,铜箔为负极,负极反应式为LixC6-xe-=6C+xLi+,铝箔为正极,正极反应式为Li1-xFeO4+xLi++xe-=LiFePO4,原电池放电时,电子从负极沿导线流向正极,内电路中阳离子移向正极,阴离子移向负极;充电时,装置为电解池,阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反,根据二次电池的工作原理结合原电池和电解池的工作原理分析回答。
A.原电池放电时,负极反应式为LixC6-xe-=6C+xLi+,电解质中阳离子移向正极,即Li+脱离石墨,Li元素的化合价不变,则碳元素化合价一定发生了变化,故A正确;
B.根据对角线规则,在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg,该元素基态原子核外M层电子2个电子的自旋状态相反,故B正确;
C.多元弱酸的阴离子分步水解,PO43-的水解方程式:PO43-+H2OHPO42-+OH-,故C错误;
D.石墨属于混合晶体,层与层之间存在的是分子间作用力,层内碳原子间存在非极性共价键,故D正确;
故选C。
【题目】以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分Na2Cr2O7·2H2O),其主要工艺流程如下:
查阅资料得知:
ⅰ.常温下,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下,能将Cr3+转化为CrO42-。
ⅱ.
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | Cr3+ | Fe2+ | Bi3+ |
开始沉淀的pH | 2.7 | 3.4 | 5.0 | 7.5 | 0.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 4.9 | 5.9 | 9.7 | 4.5 |
回答下列问题:
(1)反应之前先将矿石粉碎的目的是__________________。
(2)步骤③加的试剂为_____________,此时溶液pH要调到5的目的_______________ 。
(3)写出反应④的离子反应方程式______________________。
(4)⑤中酸化是使CrO42-转化为Cr2O72-,写出该反应的离子方程式_________________。
(5)将溶液H经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥即得红矾钠粗晶体,精制红矾钠则对粗晶体需要采用的操作是__________________(填操作名称)。