21.(09年广东化学·23)(11分)

磷单质及其化合物的、有广泛应用。

(1)同磷灰石[主要成分]在高温下制备黄磷(P4)的热化学方程式为:

4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ;H

①上述反应中,副产物矿渣可用来     。

②已知相同条件下:

4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Cas3(PO4)2(s)+2CaSio3(s)+SiF4(g) ;△H1

2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g);△H2

SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) ;△H3

用△H1、△H2和△H3表示H,H=      。

(2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式见右图)之间脱去两个水分子产物,其结构式为       。三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为     。

(3)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍。

①NaH2PO2中P元素的化合价为       。

②化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2-,在酸性等条件下发生下述反应:

(a)    Ni2+ +    H2PO2-+     →   Ni++     H2PO3-+   

(b)6H2PO-2 +2H+ =2P+4H2PO3+3H2↑

请在答题卡上写出并配平反应式(a)。

③利用②中反应可在塑料镀件表面沉积镍-磷合金,从而达到化学镀镍的目的,这是一种常见的化学镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。

方法上的不同点:           ;原理上的不同点:      ;化学镀的优点:           。

答案:(1)水泥;△H1-3△H2+18△H3(2),Na5P3O10,(3)+1;2Ni2+ + 1H2PO2-+ 1H2O → 2 Ni+  +1H2PO3-+ 2 H+(4)化学镀中镀件直接与电解质溶液接触反应;电镀通过外加电流,在镀件外形成镀层 ;化学镀是利用化学腐蚀反应;电镀是利用电解池,外加电流进行氧化还原反应 ; 装置简便,节约能源,操作简便 。

14.(09年四川理综·29)(15分)

新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂(LiFePO4)是新型锂离子电池的首选电极材料,它的制备方法如下:

方法一:将碳酸锂、乙酸亚铁[(CH3­COO)2Fe]、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂,同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。

方法二:将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为阴极,电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥,在800℃左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。

在锂郭了电池中,需要一种有机聚合物作为正负极之间锂郭子选移的介质,该有机聚合物的单体之一(用M表示)的结构简式如下:

请回答下列问题:

(1)上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是

                        。

(2)在方法一所发生的反应中,除生成磷酸亚铁锂、乙酸外,还有     、

       、        (填化学式)生成。

(3)在方法二中,阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为              。

(4)写出M与足量氧化钠溶液反应的化学方程式:                。

(5)已知该锂离子电池在充电过程中,阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁,则该电池放电时正极的电极反应式为                           。

答案:(15分)

(1)为了防止亚铁化合物被氧化(3分)

(2)CO2        H2O     NH3(每空1分,共3分)

(3)Fe+H2PO4-+Li+-2e- === LiFePO4 + 2H+(3分)

(4)

(3分)

(5)FePO4+Li++e-===LiFePO4(3分)

 0  291160  291168  291174  291178  291184  291186  291190  291196  291198  291204  291210  291214  291216  291220  291226  291228  291234  291238  291240  291244  291246  291250  291252  291254  291255  291256  291258  291259  291260  291262  291264  291268  291270  291274  291276  291280  291286  291288  291294  291298  291300  291304  291310  291316  291318  291324  291328  291330  291336  291340  291346  291354  447090 

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