LiFePO4和Li2CO3都是重要的鋰的化合物。
Ⅰ．LiFePO4電極材料是動(dòng)力型鋰離子電池的理想正極材料。它可以通過H3PO4、LiOH和（NH4）2Fe（SO4）2溶液發(fā)生共沉淀反應(yīng)、將所得沉淀干燥、高溫成型而制得。實(shí)驗(yàn)室制備LiFePO4的方法：
步驟1：將LiOH置于題圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的三頸燒瓶中，加入煮沸過的蒸餾水，攪拌使其溶解。從分液漏斗中滴加H3PO4溶液，并持續(xù)通入氮?dú)狻?br />
步驟2：將（NH4）2Fe（SO4）2固體溶于蒸餾水中，迅速倒入三頸燒瓶中，快速攪拌，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌濾渣得LiFePO4固體。
（1）共沉淀反應(yīng)投料時(shí)，不將FeSO4和LiOH溶液直接混合的原因是 FeSO4和LiOH溶液直接混合生成Fe（OH）2，而Fe（OH）2極易被氧化，最終產(chǎn)品中混有Fe（Ⅲ）化合物FeSO4和LiOH溶液直接混合生成Fe（OH）2，而Fe（OH）2極易被氧化，最終產(chǎn)品中混有Fe（Ⅲ）化合物。
（2）工業(yè)制取LiFePO4在高溫成型前，常向LiFePO4中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后LiFePO4的導(dǎo)電性能外，還能 利用其還原性，防止Fe（Ⅱ）被氧化利用其還原性，防止Fe（Ⅱ）被氧化。
Ⅱ．磷酸鋰渣（主要成分為Li3CO4）和廢舊電極材料（含鋁、炭、LiFePO4和FePO4）均可用于制取Li2CO3。
（3）實(shí)驗(yàn)室以磷酸鋰渣為原料制備高純Li2CO3的部分實(shí)驗(yàn)流程如圖：
“低酸轉(zhuǎn)化”使Li3PO4轉(zhuǎn)化為Li2HPO4。寫出“磷鋰分離”的化學(xué)方程式：2Li2HPO4+3CaCl2=Ca3（PO4）2↓+4LiCl+2HCl2Li2HPO4+3CaCl2=Ca3（PO4）2↓+4LiCl+2HCl。
（4）已知：Li2CO3微溶于水；LiFePO4、FePO4難溶于水和堿，可溶于鹽酸生成LiCl、FeCl2、FeCl3和H3PO4；pH＞3.2時(shí)，F(xiàn)e3+沉淀完全。完善由某廢舊電極材料制取Li2CO3的實(shí)驗(yàn)方案：邊攪拌邊向廢舊電極材料中加入NaOH溶液至不再產(chǎn)生氣泡，過濾，向?yàn)V渣中邊攪拌邊加入鹽酸，至固體不再減少，過濾；向?yàn)V液中加入過量的雙氧水，再逐滴加入NaOH溶液至pH大于3.2，過濾；邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加Na2CO3溶液至產(chǎn)生大量沉淀生成，靜置，向上層清液中滴加Na2CO3溶液若無沉淀生成向?yàn)V渣中邊攪拌邊加入鹽酸，至固體不再減少，過濾；向?yàn)V液中加入過量的雙氧水，再逐滴加入NaOH溶液至pH大于3.2，過濾；邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加Na2CO3溶液至產(chǎn)生大量沉淀生成，靜置，向上層清液中滴加Na2CO3溶液若無沉淀生成，過濾、洗滌，低溫干燥得Li2CO3固體。（實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：雙氧水、鹽酸、NaOH溶液、Na2CO3溶液）
【答案】FeSO4和LiOH溶液直接混合生成Fe（OH）2，而Fe（OH）2極易被氧化，最終產(chǎn)品中混有Fe（Ⅲ）化合物；利用其還原性，防止Fe（Ⅱ）被氧化；2Li2HPO4+3CaCl2=Ca3（PO4）2↓+4LiCl+2HCl；向?yàn)V渣中邊攪拌邊加入鹽酸，至固體不再減少，過濾；向?yàn)V液中加入過量的雙氧水，再逐滴加入NaOH溶液至pH大于3.2，過濾；邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加Na2CO3溶液至產(chǎn)生大量沉淀生成，靜置，向上層清液中滴加Na2CO3溶液若無沉淀生成
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/8/17 2:0:1組卷：18引用：5難度：0.6
相似題
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1．實(shí)驗(yàn)室制備硝基苯的方法是將苯與濃硫酸和濃硝酸的混合液加熱到55～60℃反應(yīng)，已知苯與硝基苯的基本物理性質(zhì)如下表所示：
（1）要配制濃硫酸和濃硝酸的混合酸的注意事項(xiàng)是熔點(diǎn) 沸點(diǎn) 狀態(tài) 苯 5.51℃ 80.1 液體 硝基苯 5.7℃ 210.9℃ 液體 ．
（2）分離硝基苯和水的混合物的方法是；分離硝基苯和苯的方法是．
（3）實(shí)驗(yàn)室制取少量硝基苯：
①實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇（填“圖A”或“圖B”）裝置；另一裝置，存在的2個(gè)缺陷是、．
②用水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是．發(fā)布：2024/12/30 19:30:2組卷：49引用：2難度：0.5 -
2．某同學(xué)查閱資料得知，無水三氯化鋁能催化乙醇制備乙烯，為探究適宜的反應(yīng)溫度，設(shè)計(jì)如圖反應(yīng)裝置：
?
檢驗(yàn)裝置氣密性后，在圓底燒瓶中加入5g無水三氯化鋁，加熱至100℃，通過A加入10mL無水乙醇，觀察并記錄C中溶液褪色的時(shí)間。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，分別觀察并記錄在110℃、120℃、130℃、140℃時(shí)C中溶液褪色的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。完成下列填空：
（1）儀器B的名稱是；該實(shí)驗(yàn)所采用的加熱方式優(yōu)點(diǎn)是，液體X可能是（選填編號(hào)）。
a.水
b.酒精
c.油
d.乙酸
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，判斷適宜的反應(yīng)溫度為。
（3）在140℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，長時(shí)間反應(yīng)未觀察到C中溶液褪色，可能的原因是。
（4）在120℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若將B改為裝有濃硫酸的洗氣瓶，長時(shí)間反應(yīng)未觀察到C中溶液褪色，可能的原因是。
（5）教材中用乙醇和濃硫酸在170℃時(shí)制備乙烯。和教材實(shí)驗(yàn)相比，用三氯化鋁做催化劑制備乙烯的優(yōu)點(diǎn)有、（列舉兩點(diǎn)）。
工業(yè)無水氯化鋁含量測定的主要原理是：Ag++Cl-=AgCl↓。將1.400g工業(yè)無水氯化鋁樣品溶解后配成500mL溶液，量取25.00mL置于錐形瓶中，用濃度為0.1000mol?L-1的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)液15.30mL。
（6）該樣品中AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（保留3位有效數(shù)字）。
（7）某次測定結(jié)果誤差為-2.1%，可能會(huì)造成此結(jié)果的原因是（選填編號(hào)）。
a.稱量樣品時(shí)少量吸水潮解
b.配制AlCl3溶液時(shí)未洗滌燒杯
c.滴定管水洗后未用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗
d.樣品中含有少量Al（NO3）3雜質(zhì)發(fā)布：2024/12/30 16:0:2組卷：26引用：3難度：0.5 -
3．已知：①、連二亞硫酸鈉（Na2S2O4）是一種白色粉末，易溶于水，難溶于乙醇．②4HCl+2Na2S2O4═4NaCl+S↓+3SO2↑+2H2O某小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
I．制備：75℃時(shí)，將甲酸鈉和純堿加入乙醇水溶液溶解后，再加入裝置 C 中，然后通入 SO2進(jìn)行反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為：2HCOONa+Na2CO3+4SO2═2Na2S2O4+3CO2+H2O．
分析并回答下列問題：
（1）裝置（圖）A中滴加濃硫酸的儀器名稱是，A 中反應(yīng)的化學(xué)方程式為；冷卻至 40～50℃，過濾，用洗滌，干燥制得 Na2S2O4．
（2）C 中多孔球泡的作用是
（3）裝置 D的作用是檢驗(yàn)裝置 C中 SO2的吸收效率，D中的試劑可以是
a.酚酞溶液 b.氫氧化鈉溶液 c.品紅溶液 d.酸性KMnO4溶液
（4）裝置E的作用
II．Na2S2O4 的性質(zhì)】
取純凈的 Na2S2O4晶體，配成溶液，進(jìn)行下列性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)，完成表的空格（供選擇的試劑：淀粉-KI 溶液、紫色石蕊試液、稀硝酸、BaCl2 溶液）
III．【測定 Na2S2O4 的純度】假設(shè) 操作 現(xiàn)象 原理 Na2S2O4 為強(qiáng) 堿弱酸鹽，其溶 液為堿性． 取少量溶液于試管中，
滴加溶液變 成藍(lán)色 S2O42-水解，使溶液成堿性 Na2S2O4 中 S為+3 價(jià)，具有較強(qiáng) 的還原性． 取少量溶液于試管中，
滴加過量新制氯水，再 滴加 BaCl2 溶有白色沉淀生 成 該反應(yīng)的離子方程式為：
取 8.00g制備的晶體溶解后，加入足量稀硫酸，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、干燥．得固體 0.64g.則 Na2S2O4 的純度為[已知：M（Na2S2O4）=174.0]．發(fā)布：2024/12/31 8:0:1組卷：6引用：1難度：0.5
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