Question

2019年诺贝尔化学奖颁给锂离子电池领域，获奖科学家的重要贡献之一是研发出了电极材料——磷酸亚铁锂（LiFePO₄）。LiFePO₄的一种制备方法如下。

已知：H₃PO₄能电离出PO₄^3-。

（1）Li在元素周期表中的位置是________。

（2）LiFePO₄中，铁元素的化合价为________价。

（3）将反应Ⅰ补充完整：____Fe²⁺ + 2H⁺ + ____H₂O₂ =____Fe³⁺ + 2H₂O 。____

（4）反应Ⅲ的化学方程式是_________。

Answer

第二周期IA族 ＋2 2、1、2 2FePO4＋2LiI=2LiFePO4＋I2

【解析】

(1)根据Li原子序数为3据此分析；

(2)根据化合价代数和为0进行分析；

(3)利用化合价升降法进行配平；

(4)根据流程，进行书写方程式；

(1)Li的原子序数为3，位于第二周期IA族；

答案为第二周期IA族；

(2)LiFePO4中Li显＋1价，PO43－显－3价，整体化合价代数和为0，则Fe显＋2价；

答案为＋2价；

(3)Fe2＋化合价升高1价，H2O2中O整体降低2价，最小公倍数为2，因此离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2=2Fe3＋＋2H2O；

答案为2、1、2；

(4)反应III中FePO4中铁显＋3价，LiFePO4中Fe显＋2价，FePO4作氧化剂，LiI中I被氧化，即反应方程式为2FePO4＋2LiI=2LiFePO4＋I2；

答案为2FePO4＋2LiI=2LiFePO4＋I2。