Question

【題目】根據信息書寫相關反應方程式:

(1)磷酸亞鐵鋰（LiFePO4）電池是新能源汽車的動力電池之一�；厥諒U舊磷酸亞鐵鋰電池正極片[含Al、炭黑、LiFePO4（難溶于水和堿）]中各物質的流程如下圖所示：

①寫出“堿溶”時的離子方程式：________。

②寫出“酸溶”時的化學方程式：________。

③LiFePO4可由Fe2O3、碳粉、LiH2PO4在480℃~900℃時混合共熱制得，反應中還有CO生成，寫出該反應的化學方程式：________。

(2)羥基自由基(電子式為，本題用·OH表示)有較強的氧化性，常用于污染物的治理。

①pH＝3時，Fe2+可循環催化H2O2的分解，過程中會產生·OH 中間體，轉化過程如右圖所示。寫出轉化Ⅱ的離子方程式：________。

②寫出酸性條件下，·OH將水中的乙醛氧化成CO2和H2O的離子方程式：________。

Answer 1

【答案】2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑ 6LiFePO4＋12H2SO4＋2HNO3=3Li2SO4＋3Fe2(SO4)3＋6H3PO4＋2NO↑＋4H2O Fe2O3＋C＋2LiH2PO42LiFePO4＋CO↑＋2H2O 2Fe3+＋2·OH=2Fe2+＋O2↑＋2H+ 10·OH＋CH3CHO=2CO2↑＋7H2O

【解析】

（1）①廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中含Al，可溶解與強堿溶液；

②廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中含Al、炭黑和LiFePO4，其中Al在“堿溶”過程中完全溶解，因此在“酸溶”過程中溶解的是LiFePO4；

③根據氧化還原反應的規律書寫方程式；

（2）①pH＝3時，Fe3+氧化·OH生成Fe2+和O2，據此書寫離子方程式；

②羥基自由基具有較強的氧化性，能將乙醛氧化為CO2和H2O。

（1）①廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中含Al，與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，因此“堿溶”時的離子方程式為：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑；

②“酸溶”過程中溶解的是LiFePO4，LiFePO4與H2SO4和HNO3反應生成Li2SO4、Fe2(SO4)3、H3PO4、NO和H2O，反應方程式為：6LiFePO4＋12H2SO4＋2HNO3=3Li2SO4＋3Fe2(SO4)3＋6H3PO4＋2NO↑＋4H2O；

③LiFePO4可由Fe2O3、碳粉、LiH2PO4在480℃~900℃時混合共熱制得，反應中還有CO生成，方程式為：Fe2O3＋C＋2LiH2PO42LiFePO4＋CO↑＋2H2O；

（2）①pH＝3時，Fe3+氧化·OH生成Fe2+和O2，離子方程式為：2Fe3+＋2·OH=2Fe2+＋O2↑＋2H+；

②羥基自由基具有較強的氧化性，能將乙醛氧化為CO2和H2O，離子方程式為：10·OH＋CH3CHO=2CO2↑＋7H2O。