锂的化合物用途广泛。Li3N是非常有前途的储*材料;LiFePO4、Li2FeSiO4等可以作为电池的正极材料...
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锂的化合物用途广泛。Li3N是非常有前途的储*材料;LiFePO4、Li2FeSiO4等可以作为电池的正极材料。回答下列问题:
(1)将锂在纯氮气中燃烧可制得Li3N,其反应的化学方程式为
_____________________________________________________。
(2)氮化锂在*气中加热时可得到氨基锂(LiNH2),其反应的化学方程式为Li3N+2H2LiNH2+2LiH,氧化产物为________(填化学式)。在270 ℃时,该反应可逆向进行放出H2,因而氮化锂可作为储*材料,储存*气最多可达Li3N质量的________%(精确到0.1)。
(3)将Li2CO3、FeC2O4·2H2O和SiO2粉末均匀混合,在800 ℃的氩气中烧结6小时制得Li2FeSiO4,写出反应的化学方程式:
______________________________________________________。
制备Li2FeSiO4的过程必须在惰*气体氛围中进行,其原因是
______________________________________________________。
(4)将一定浓度的**二*铵、*化锂混合溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为*极,电解析出LiFePO4沉淀,阳极的电极反应为_____________________________________________________。
【回答】
解析:(1)反应物为金属锂和氮气,生成物为Li3N,因此其反应的化学方程式为6Li+N22Li3N。(2)分析给出的化学方程式中三种元素的化合价,N、Li两种元素在反应前后化合价不变,而H从H2中的0价转化为LiNH2中的+1价和LiH中的-1价,故LiNH2为氧化产物。由给出的化学方程式知,35 g (1 mol)Li3N最多可储存*气4 g(2 mol),故储存*气最多可达Li3N质量的11.4%。(3)根据给出的反应物Li2CO3、FeC2O4·2H2O、SiO2,生成物之一Li2FeSiO4及反应条件,结合化学反应中的元素守恒可知生成物还有H2O、CO2及CO,由此可写出反应的化学方程式。对比反应物FeC2O4·2H2O和生成物Li2FeSiO4可知反应前后Fe的化合价没有变化,且为+2价,故在惰*气体氛围中进行的目的是防止+2价铁被氧化。(4)铁作阳极,Fe发生氧化反应,电极反应为Fe-2e-===Fe2+,然后发生离子反应:Fe2++Li++H2PO===LiFePO4↓+2H+。
*:(1)6Li+N22Li3N (2)LiNH2 11.4
(3)Li2CO3+FeC2O4·2H2O+SiO2Li2FeSiO4+CO↑+2CO2↑+2H2O 防止二价铁被氧化
(4)Fe+H2PO+Li+-2e-===LiFePO4+2H+(或Fe-2e-===
Fe2+)
知识点:电化学 胶体
题型:填空题
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