1. 2019年诺贝尔化学奖授予美国固体物理学家约翰·巴尼斯特·古迪纳夫(JohnBGoodenough),英国化学家斯坦利·威廷汉(StanleyWhittingham)和日本化学家吉野彰(AkiraYoshino),以表彰他们发明锂离子电池方面做出的贡献。
(1) I.某废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等,处理该废料的一种工艺流程如图所示(已知:Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3 , LiCoO2难溶于水,具有强氧化性):

①在碱溶的时候,有哪些措施可以提高反应速率?(写出两个方面)。

②图中用氨水调节溶液pH,得到的固体应为(填化学式)。为了使该物质从溶液中完全沉淀,应控制溶液pH在3.5左右。则该物质的Ksp数值约为(已知某离子浓度小于10-5mol/L时沉淀完全)。

③该流程中分离出的Li2CO3可以和NH4H2PO4及(CH3COO)2Fe制备正极材料LiFePO4 , 已知NH3·H2O的电离常数Kb=2×10-5mol/L,H3PO4的各级电离常数为Ka1=1×10-2mol/L、Ka2=6.2×10-8mol/L、Ka3=2.2×10-13mol/L,则常温下NH4H2PO4溶液中c(NH )c(H2PO )(填“>”、“<”或“=”)。

(2) Ⅱ.已知某锂离子电池的总反应为LiCoO2+xC6 Li1-xCoO2+xLiC6 , 一种太阳能储能电池的工作原理如图所示,回答下列问题:

①该锂离子电池充电时,Li的移动方向(填“a到b”或“b到a”)。

②该锂离子电池放电时,a极上的电极反应式为

(3) Ⅲ.用锂电池电解物质的量均为0.1mol的CuCl2和H2SO4溶于水制成的100mL混合溶液,用石墨做电极电解混合溶液,并收集两电极所产生的气体,通电一段时间后在两极收集到的气体在相同条件下体积相同,则:

①电路中转移的电子数为

②电解后溶液中剩余的溶质的浓度为(填字母序号)。

a.<1mol/L  b.=1mol/L c.>1mol/L

【考点】
电极反应和电池反应方程式; 难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质; 原电池工作原理及应用; 电解池工作原理及应用; 氧化还原反应的电子转移数目计算;
【答案】

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