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>长题频做（将一道题目设置很多问题 以工业流程为主）?2012/12/20 |
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单元、专题训练 |
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命题范围：
人教版 以工业流程为主
正极材料为LiCoO2的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。
（1）橄榄石型LiFePO4是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4与LiOH溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。
①共沉淀反应投料时，不将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合的原因是 。
②共沉淀反应的化学方程式为 。
③高温成型前，常向LiFePO4中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的LiFePO4的导电性能外，还能 。
④所得沉淀为何需在80℃真空条件下干燥 。
（2）废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。
①废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂，为了安全对拆解环境的要求是______________________________________________。
②除杂过程中调节PH至5~6的目的是 ，所得废渣的主要成分是 。
③除杂时通入空气的目的是将溶液中Fe2＋氧化为Fe3＋，除通入O2外，还可加入
试剂达到该目的。
④在上述溶解过程中，S2O32－被氧化成SO42－，LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为 。
⑤硫酸工业中第二步反应的方程式为：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) ，现在密闭容器中充入4mol SO2和3mol O2，在一定条件下建立以上平衡，测得SO2的转化率为90%，测得此条件下，反应放出的热量为352. 8 kJ，写出SO3分解生成SO2和O2的热化学方程式 。
⑥工业生产硫酸中压强及温度对SO2转化率的影响如下表：
压强/MPa
温度/℃ 0.1 0.5 1 10
400 99.2 99.6 99.7 99.9
500 93.5 96.9 97.8 99.3
600 73.7 85.8 89.5 96.4
该反应的正反应为放热、气体体积缩小的反应，低温、高压有利于提高反应物的转化率，但实际生产中选定温度为400℃~500℃、压强为常压，其理由是
；工业生产硫酸的原料气成分（体积分数）为SO2：7%，O2：11%，N2：82%，工业采用此配比的化学原理是 。
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