Question

【題目】磷酸鐵鋰( LiFePO4)電池具有穩(wěn)定性高、安全、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)良性能，是目前最具有發(fā)展前景的鋰電池正極材料。實(shí)驗(yàn)室可利用綠礬(FeSO4·7H2O)和磷酸(H3PO4)為原料制備LiFePO4，其流程如圖所示。已知磷酸鐵(FePO4)是一種難溶于水的白色固體。

試回答下列問題：

（1）NaClO中氯元素的化合價(jià)為________價(jià)。

（2）“溶解”步驟時(shí)H3PO4不宜過量太多的原因是__________。

（3）過濾操作中用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒和_____________。

（4）磷酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)化學(xué)方程式為：_______________；

（5）請(qǐng)你完成“反應(yīng)2”總反應(yīng)的化學(xué)方程式。2LiOH+6H2C2O4+2FePO4→2 LiFePO4+7CO2+5______+7HO(在橫線中填寫正確的化學(xué)式)。

Answer 1

【答案】+1 防止后續(xù)反應(yīng)中消耗氫氧化鈉，浪費(fèi)原料 漏斗 H3PO4+3NaOH═Na3PO4+3H2O CO

【解析】

（1）NaClO中，鈉元素的化合價(jià)是+1價(jià)，氧元素的化合價(jià)是-2價(jià)，根據(jù)在化合物中元素化合價(jià)的代數(shù)和為零，可以求出Cl元素的化合價(jià)是+1價(jià)；故填：+1；
（2）磷酸是一種酸，能與氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)，若“溶解”步驟時(shí)H3PO4過量太多就需要消耗較多的氫氧化鈉，造成浪費(fèi)；故填：防止后續(xù)反應(yīng)中消耗氫氧化鈉，浪費(fèi)原料；
（3）過濾操作中用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒和漏斗；故填：漏斗；
（4）磷酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成磷酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H3PO4+3NaOH═Na3PO4+3H2O；故填：H3PO4+3NaOH═Na3PO4+3H2O；
（5）由質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后，原子的種類與數(shù)目保持不變。該化學(xué)方程式的反應(yīng)物中有：2個(gè)鋰原子、34個(gè)氧原子、14個(gè)氫原子、12個(gè)碳原子、2個(gè)鐵原子和2個(gè)磷原子；反應(yīng)物中有：2個(gè)鋰原子、29個(gè)氧原子、14個(gè)氫原子、7個(gè)碳原子、2個(gè)鐵原子和2個(gè)磷原子，所以5□中含有5個(gè)碳原子和5個(gè)氧原子，所以填寫的化學(xué)式為CO；故填：CO。