锂离子电池广泛应用于日常电子产品中，也是电动汽车动力电池的首选。正极材料的选择决定了锂离子电池的性能。磷酸亚铁锂以其高倍率性、高比能量、高循环特性、高安全性、低-组卷网

填空题较难0.4 引用3 组卷814

锂离子电池广泛应用于日常电子产品中，也是电动汽车动力电池的首选。正极材料的选择决定了锂离子电池的性能。磷酸亚铁锂

以其高倍率性、高比能量、高循环特性、高安全性、低成本、环保等优点而逐渐成为“能源新星”。
(1)高温固相法是生产磷酸亚铁锂的主要方法。通常以亚铁盐、磷酸盐和锂盐为原料，按化学计量比充分混匀后，在惰性气氛中先经过较低温预分解，再经高温焙烧，最后研磨粉碎制成。请回答下列问题：
①补充完整该反应的化学方程式：

_____

______。
②理论上，反应中每转移

电子，会生成

_____g。
③反应需在惰性气氛中进行，其原因是____________。
(2)磷酸亚铁锂电池装置如图所示，其中正极材料橄榄石型

通过黏合剂附着在铝箔表面，负极石墨材料附着在铜箔表面，电解质为溶解在有机溶剂中的锂盐。

电池工作时的总反应为

，则放电时，正极的电极反应式为________，充电时，

迁移方向为_____(填“由左向右”或“由右向左”)，图中聚合物隔膜应为_____(填“阳”或“阴”)离子交换膜。

18-19高二·全国·课时练习

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知识点：氧化还原反应方程式的配平原电池电极反应式书写二次电池电子转移计算答案解析【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！

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新能源汽车的核心部件是锂离子电池，磷酸亚铁锂(LiFePO₄)以其高倍率性、高比能量、高循环特征、高安全性、低成本、环保等优点而逐渐成为“能源新宠”。
[方法一]高温固相法是磷酸亚铁锂生产的主要方法。通常以亚铁盐(如FeC₂O₄•2H₂O)磷酸盐和锂盐为原料，充分混匀后，在惰性气氛的保护气中先经过较低温预分解，再经过高温焙烧，研磨粉碎制成。其反应原理如下：
Li₂CO₃+2FeC₂O₄•2H₂O+2NH₄H₂PO₄ =2NH₃↑+3CO₂↑+ + +
(1)完成上述化学方程式______。
(2)理论上，反应中每转移0.15mol电子，会生成 ______gLiFePO₄。
[方法二]以铁红、锂辉石LiAl(SiO₃)₂(含少量Ca²⁺、Mg²⁺的盐)、碳粉等原料来生产磷酸亚铁锂。其主要工艺流程如图：

已知：2LiAl(SiO₃)₂+H₂SO₄(浓)

Li₂SO₄ + Al₂O₃•4SiO₂•H₂O↓

温度/℃	20	40	60	80
溶解度(Li₂CO₃)/g	1.33	1.17	1.01	0.85
溶解度(Li₂SO₄)/g	34.2	32.8	31.9	30.5

(1)向滤液II中加入饱和Na₂CO₃溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是_____。
(2)滤渣II的主要成分是_______(填化学式)。
(3)写出在高温下生成磷酸亚铁锂的化学方程式：_____________。
(4)工业上，将 Li₂CO₃粗品制备成高纯 Li₂CO₃的部分工艺如下：
①将粗产品Li₂CO₃溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液作阴极液，两者用离子选择半透膜隔开，用惰性电极电解，阳极的电极反应式是____________。
②电解后向产品LiOH 溶液中加入过量 NH₄HCO₃并加热，过滤、烘干得高纯 Li₂CO₃。请写出生成Li₂CO₃的化学方程式：___________。

磷酸亚铁锂

电池是新能源汽车的动力电池之一、采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(除含有)

外，还含有

箔、少量不溶于酸碱的导电剂)中的资源，部分流程如图。

；
②碳酸锂在水中的溶解度：

。
回答下列问题：
(1)“碱浸”时，为加快反应速率，可以采用的措施是___________(写一条)；足量

溶液的作用是___________(用离子方程式表示)。
(2)“酸浸”时，可以用

溶液的优点是___________；实际生产中，

用量远大于理论用量，原因可能是___________。
(3)“沉淀”时温度为：

，若滤液②中

，加入等体积的

溶液后，溶液中

的物质的量减少

，忽略混合时溶液体积和温度变化，则此时溶液中的

；设计实验判断“过滤、热水洗涤”时

是否洗涤干净：___________(需描写操作、现象和对应结论)。
(4)工业上可以用

作原料，隔绝空气高温焙烧制备

，若该反应中

理论投入的物质的量之比为

，则反应的化学方程式为___________。
(5)三元锂电池主要用于手机、无人机等行业，其正极材料为镍钴锰酸锂，电池安全性高，其工作原理如图所示，两极之间的隔膜只允许

通过，电池总反应为

①充电时，石墨电极与外接电源的___________(填“正”或“负”)极相连；
②放电时，该电池的正极反应式为___________。

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)

Fe］、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。
在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子选移的介质，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与足量氢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____________________________________。

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