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【題目】磷及其化合物在工農業(yè)生產中具有重要用途。回答下列問題:

(1)下圖所示為提純白磷樣品(含惰性雜質)的工藝流程。過程I中,被還原的元素是________(填元素符號),過程III的化學方程式為__________。

(2)磷酸釩鋰/碳復合材料[Li3V2(PO4)3/C]是常用的電極材料,其制備流程如下:

①復合材料中V的化合價為________C的作用是____________。

V2O5H2C2O4反應生成V2(C2O4)3的化學方程式為____________洗滌時用乙醇而不用水的目的是________________。

③鋰離子電池是一種二次電池,又稱搖椅電池。若用和LixC6Li3V2(PO4)3/C做電極,放電時的電池總反應為LixC6Li3xV2(PO4)3= Li3V2(PO4)3+C6,則電池充電時陽極的電極反應式為___________。

【答案】Cu、P 2 Ca3(PO4)2+6 SiO2+10C= 6CaSiO3+10CO+P4 +3 增強復合材料的導電性 V2O5+5H2C2O4= V2(C2O4)3+4CO2+5H2O 減少產品損耗 Li3V2(PO4)3-xe-= Li3xV2(PO4)3+xLi+

【解析】

(1)根據(jù)圖像,過程I中白磷與硫酸銅溶液反應生成磷酸和Cu3P;過程III中反應物為Ca3(PO4)2、SiO2C,生成物為CaSiO3、COP4,結合氧化還原反應的規(guī)律分析解答;

(2)①復合材料Li3V2(PO4)3中鋰元素化合價為+1價,磷酸根離子為-3價,根據(jù)正負化合價的代數(shù)和為0計算V的化合價;根據(jù)該復合材料是常用的電極材料,結合C是導體分析解答;②V2O5H2C2O4反應生成V2(C2O4)3V元素化合價降低則碳元素化合價升高,生成產物有二氧化碳和水,結合氧化還原反應的規(guī)律書寫化學方程式;③根據(jù)放電的總反應可以得到充電時電池的總反應,結合電解原理分析解答。

(1)根據(jù)圖像,過程I中白磷與硫酸銅溶液反應生成磷酸和Cu3P,其中P元素和Cu元素的化合價降低,被還原;過程III中反應物為Ca3(PO4)2、SiO2C,生成物為CaSiO3COP4,反應的化學方程式為2 Ca3(PO4)2+6SiO2+10C= 6CaSiO3+10CO↑+P4,故答案為:Cu、P2 Ca3(PO4)2+6 SiO2+10C= 6CaSiO3+10CO↑+P4;

(2)①磷酸釩鋰/碳復合材料[Li3V2(PO4)3/C]中磷酸根顯-3價,鋰顯+1價,因此V的化合價為+3價,該復合材料是常用的電極材料,C為導體,可以增強復合材料的導電性,故答案為:+3;增強復合材料的導電性;

V2O5H2C2O4反應生成V2(C2O4)3過程中V的化合價由+5價降低為+3價,則草酸被氧化生成二氧化碳,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒,反應的化學方程式為V2O5+5H2C2O4= V2(C2O4)3+4CO2↑+5H2OLi3V2(PO4)3 能夠溶于水,洗滌時用乙醇而不用水,可以減少產品損耗,故答案為:V2O5+5H2C2O4= V2(C2O4)3+4CO2↑+5H2O;減少產品損耗;

③該鋰離子放電時的電池總反應為LixC6Li3xV2(PO4)3= Li3V2(PO4)3+C6,則充電時電池的總反應為Li3V2(PO4)3+C6═LixC6+Li3-xV2(PO4)3,充電時陽極發(fā)生氧化反應,電極反應為:Li3V2(PO4)3-xe-=Li3-xV2(PO4)3+xLi+,故答案為:Li3V2(PO4)3-xe-=Li3-xV2(PO4)3+xLi+。

練習冊系列答案
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A. 加熱時,①中上部匯集了NH4Cl固體

B. 加熱時,②中溶液變紅,冷卻后又都變?yōu)闊o色

C. 加熱時,③中溶液紅色褪去,冷卻后溶液變紅,體現(xiàn)SO2的漂白性

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A. COHbO2反應的平衡常數(shù)K=

B. 當吸入的COO2濃度之比大于或等于0.02時,人的智力才會受損

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―→

1)實驗操作③的名稱是__,所用主要儀器名稱為__。

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3)從碘的有機溶液中得到單質碘的方法是___。

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