题目内容
【题目】锂离子电池广泛用作便携式电源，其正极材料是决定锂离子电池可逆容量与循环寿命的关键因素之一。锂二次电池一般以LiCoO2、LiFePO4等为正极材料，以石墨碳为负极材料，以溶有LPF6、LiBF4等的碳酸二乙酯(DEC)为电解液。充电时，Li+从正极层状氧化物的晶格间脱出进入有机电解液，有机电解液中的Li+则进入负极，得电子后以原子形式嵌入到石墨材料的晶格中，即:6C+xLi++xe-=LixC6，如图所示:
（1）如图所示，已知该电池电极总反应:LiCoO2+C
Li1-xCoO2+CLix，充电时，该电池的正极上的反应为_______________________。
（2）放电时负极材料质量________(填“增加”、“减小”或“不变”)
（3）在实验室中，可用下列方案从废旧锂离子电池的正极材料中(主要含有LiCoO2、炭粉及少量Al、Fe等)回收钴和锂。
①溶解过程中，通入SO2时所发生反应的化学方程式为________________________；
②除杂过程中，所得沉淀的主要成分是___________________；(写化学式)
③常温下，已知Ksp[Co(OH)2]=1.09×10-15，若沉淀钴时pH=9.5，则溶液中Co2+是否沉淀完全?请列式计算说明。 _______________________________________________。
【答案】 LiCoO2―xe－＝Li(1－x)CoO2＋xLi+ 减小 2LiCoO2＋SO2＋2H2SO4＝Li2SO4＋2CoSO4＋2H2O Fe(OH)3、Al(OH)3 c(Co2+)＝
＝1.09×10－6 mol/L＜1×10－5 mol/L，沉淀完全
【解析】本题主要考查原电池原理。
（1）该电池充电时，正极LiCoO2失去Li+，正极上的反应为LiCoO2―xe－＝Li(1－x)CoO2＋xLi+。
（2）放电时负极材料失去Li+而质量减小。
（3）①SO2具有较强还原性，溶解过程中，通入SO2时LiCoO2中Co由+3被还原为+2，所发生反应的化学方程式为2LiCoO2＋SO2＋2H2SO4＝Li2SO4＋2CoSO4＋2H2O；
②除杂过程中，所得沉淀的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3。
③c(OH-) =
=
mol/L=1×10-4.5mol/L，c(Co2+)=
＝mol/L＝1.09×10－6 mol/L＜1×10－5 mol/L，沉淀完全。
名校课堂系列答案【题目】镓与ⅤA族元素形成的化合物是重要的半导体材料，应用最广泛的是砷化镓(GaAs)。回答下列问题：
（1）基态Ga原子的核外电子排布式为__________，基态As原子核外有__________个未成对电子。
（2）镓失去电子的逐级电离能(单位：kJ·mol-1)的数值依次为577、1985、2962、6192，由此可推知镓的主要化合价为__________和+3。砷的电负性比镓__________(填“大”或“小”)。
（3）比较下列镓的卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因：__________________________。
镓的卤化物 | GaCl3 | GaBr3 | GaI3 |
熔点/℃ | 77.75 | 122.3 | 211.5 |
沸点/℃ | 201.2 | 279 | 346 |
GaF3的熔点超过1000℃，可能的原因是_______________________________________。
（4）二水合草酸镓的结构如图所示，其中镓原子的配位数为__________，草酸根中碳原子的杂化方式为__________。
（5）砷化镓熔点为1238℃，立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为a=565pm，该晶体的类型为__________，晶体的密度为__________(设NA为阿伏加德罗常数的数值，列出算式即可)g·cm-3。
