题目内容
锂的化合物用途广泛．Li3N是非常有前途的储氢材料；LiFePO4、Li2FeSiO4等可以作为电池的正级材料．回答下列问题：（1）将锂在纯氮气中燃烧可制得Li3N，其反应的化学方程为
（2）氮化锂在氢气中加热时可得到氨基锂（LiNH2），其反应的化学方程式为：Li3N+2H2
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（3）将Li2CO3、FeC2O4?2H2O和SiO2粉末均匀混合，在800℃的氩气中烧结6小时制得Li2FeSiO4，写出反应的化学方程式
（4）将一定浓度磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出LiFePO4沉淀，阳极的电极反应式为
（5）磷酸亚铁锂电池充放电过程中，发生LiFePO4与Li1-xFePO4之间的转化，电池放电时负极发生的反应为
LixC6-xe-═xLi++6C，写出电池放电时反应的化学方程式
分析：（1）反应物为金属锂和氮气，生成物为Li3N，反应条件为点燃，据此写出反应的化学方程式；
（2）根据氧化还原反应中化合价升高被氧化判断出氧化产物；根据反应方程式中反应物氢气与氮化锂的质量关系进行计算；
（3）反应物为Li2CO3、FeC2O4?2H2O和SiO2粉末，生成物为Li2FeSiO4，再根据质量守恒定律、化合价升降相等可知，反应产物中含有一氧化碳、二氧化碳和水生成，据此写出反应的化学方程式；根据亚铁离子具有较强的还原性分析反应环境要求；
（4）根据电解池中阳极发生氧化反应，铁为阳极，所以阳极铁失去电子，与H2PO4-、Li+反应生成LiFePO4沉淀，据此写出阳极的电极反应式；
（5）根据磷酸亚铁锂电池充放电过程中，发生LiFePO4与Li1-xFePO4之间的转化及电池放电时负极发生的反应写出电池放电时反应的化学方程式．
（2）根据氧化还原反应中化合价升高被氧化判断出氧化产物；根据反应方程式中反应物氢气与氮化锂的质量关系进行计算；
（3）反应物为Li2CO3、FeC2O4?2H2O和SiO2粉末，生成物为Li2FeSiO4，再根据质量守恒定律、化合价升降相等可知，反应产物中含有一氧化碳、二氧化碳和水生成，据此写出反应的化学方程式；根据亚铁离子具有较强的还原性分析反应环境要求；
（4）根据电解池中阳极发生氧化反应，铁为阳极，所以阳极铁失去电子，与H2PO4-、Li+反应生成LiFePO4沉淀，据此写出阳极的电极反应式；
（5）根据磷酸亚铁锂电池充放电过程中，发生LiFePO4与Li1-xFePO4之间的转化及电池放电时负极发生的反应写出电池放电时反应的化学方程式．
解答：解：（1）锂与氮气在点燃条件下与氮气发生反应生成Li3N，该反应的化学方程式为：6Li+N2
2Li3N，
故答案为：6Li+N2
2Li3N；
（2）反应Li3N+2H2
LiNH2+2LiH中，锂元素、N元素化合价不变，氢气化合价由0变成+1价的LiNH2，化合价升高被氧化，所以氧化产物为LiNH2；
该反应中，反应掉2mol氢气，同时消耗1mol氮化锂，所以储存氢气最多可达Li3N质量的：
×100%≈11.4%，
故答案为：LiNH2；11.4；
（3）将Li2CO3、FeC2O4?2H2O和SiO2粉末均匀混合，在800℃的氩气中烧结6小时制得Li2FeSiO4，根据质量守恒、化合价升降相等可以判断，反应产物还会有一氧化碳、二氧化碳和水生成，该反应的化学方程式为：Li2CO3+FeC2O4?2H2O+SiO2
Li2FeSiO4+CO↑+CO2↑+2H2O；亚铁离子容易被氧化，所以该反应需要在惰性气体氛围中进行，
故答案为：Li2CO3+FeC2O4?2H2O+SiO2
Li2FeSiO4+CO↑+CO2↑+2H2O；防止二价铁被氧化；
（4）电解池中阳极发生氧化反应，铁为阳极，所以阳极铁失去电子，与H2PO4-、Li+反应生成LiFePO4沉淀，发生的电极反应为：Fe+H2PO4-+Li+-2e-=LiFePO4+2H+，
故答案为：Fe+H2PO4-+Li+-2e-=LiFePO4+2H+；
（5）磷酸亚铁锂电池充放电过程中，发生LiFePO4与Li1-xFePO4之间的转化，其中LiFePO4→Li1-xFePO4的转化化合价降低，发生还原反应，而电池放电时负极发生的反应为：LixC6-xe-═xLi++6C，该反应为氧化反应，所以反应转化应该为：LiFePO4→Li1-xFePO4，所以电池放电时反应的化学方程式为：Li1-xFePO4+LixC6=6C+LiFePO4，
故答案为：Li1-xFePO4+LixC6=6C+LiFePO4．
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故答案为：6Li+N2
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（2）反应Li3N+2H2
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该反应中，反应掉2mol氢气，同时消耗1mol氮化锂，所以储存氢气最多可达Li3N质量的：
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故答案为：LiNH2；11.4；
（3）将Li2CO3、FeC2O4?2H2O和SiO2粉末均匀混合，在800℃的氩气中烧结6小时制得Li2FeSiO4，根据质量守恒、化合价升降相等可以判断，反应产物还会有一氧化碳、二氧化碳和水生成，该反应的化学方程式为：Li2CO3+FeC2O4?2H2O+SiO2
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故答案为：Li2CO3+FeC2O4?2H2O+SiO2
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（4）电解池中阳极发生氧化反应，铁为阳极，所以阳极铁失去电子，与H2PO4-、Li+反应生成LiFePO4沉淀，发生的电极反应为：Fe+H2PO4-+Li+-2e-=LiFePO4+2H+，
故答案为：Fe+H2PO4-+Li+-2e-=LiFePO4+2H+；
（5）磷酸亚铁锂电池充放电过程中，发生LiFePO4与Li1-xFePO4之间的转化，其中LiFePO4→Li1-xFePO4的转化化合价降低，发生还原反应，而电池放电时负极发生的反应为：LixC6-xe-═xLi++6C，该反应为氧化反应，所以反应转化应该为：LiFePO4→Li1-xFePO4，所以电池放电时反应的化学方程式为：Li1-xFePO4+LixC6=6C+LiFePO4，
故答案为：Li1-xFePO4+LixC6=6C+LiFePO4．
点评：本题考查了碱金属的性质、原电池、电解质工作原理、化学方程式书写等知识，题目难度较大，注意掌握原电池、电解池工作原理，注意把握题中信息，能够正确提取题中信息，联系所学知识进行解答，试题充分培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．
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