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2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂被誉为“高能金属”,是锂离子电池的电极材料。工业上常用β锂辉矿(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2以及少量钙、镁杂质)...
题目内容:
2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂被誉为“高能金属”,是锂离子电池的电极材料。工业上常用β锂辉矿(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2以及少量钙、镁杂质)和氟磷灰石(Ca5P3FO12)为原料制取锂离子电池正极材料LiFePO4,工艺流程如图:
已知:①残留在溶液中的离子浓度小于10-5 mol·L-1 说明该离子沉淀完全;
②常温下,Ksp[Al(OH)3]=2.7×10-34、Ksp[Mg(OH)2]= 1.2×10-1 ;
③LiFePO4难溶于水。
回答下列问题:
(1)氟磷灰石(Ca5P3FO12 )中磷元素的化合价为______ , 滤渣2的主要成分是______(写化学式)。
(2)操作I所需的玻璃仪器名称有烧杯____________,操作 3的名称是_____________。
(3)蒸发浓缩Li2SO4溶液的目的是_____________________。
(4)写出合成反应的离子方程式:____________________________________。
(5)一种锂离子电池的反应原理为LiFePO4Li+FePO4。写出放电时正极电极反应式:_____________________________。
(6)若某企业制备110.6 t纯净的LiFePO4,需要300t含氧化锂5%的β锂辉矿石,则锂元素的利用率为__________________。
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