鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3(可表示為FeO·TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等雜質(zhì)。利用鈦鐵礦制備鋰離子電池電極材料(鈦酸鋰Li4Ti5O12和磷酸亞鐵鋰LiFePO4)的工業(yè)流程如圖所示:
已知:FeTiO3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42—+2H2O
(1)化合物FeTiO3中鐵元素的化合價(jià)是________。
(2)濾渣A的成分是________。
(3)濾液B中TiOCl42—轉(zhuǎn)化生成TiO2的離子方程式是________________。
(4)反應(yīng)②中固體TiO2轉(zhuǎn)化成(NH4)2Ti5O15溶液時(shí),Ti元素的浸出率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示。反應(yīng)溫度過高時(shí),Ti元素浸出率下降的原因是________________________________。
(5)反應(yīng)③的化學(xué)方程式是________________________。
(6)由濾液D制備LiFePO4的過程中,所需17%雙氧水與H2C2O4的質(zhì)量比是________。
(7)若采用鈦酸鋰(Li4Ti5O12)和磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)做電極組成電池,其工作原理為Li4Ti5O12+3LiFePO4Li7Ti5O12+3FePO4,該電池充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)式是____________________。
(1)+2
(2)SiO2
(3)TiOCl42—+H2OTiO2↓+2H++4Cl-
(4)溫度過高時(shí),反應(yīng)物氨水(或雙氧水)受熱易分解
(5)(NH4)2Ti5O15+2LiOH=Li2Ti5O15↓+2NH3·H2O(或2NH3+2H2O)
(6)20?9
(7)LiFePO4-e-=FePO4+Li+
【解析】(2)鈦鐵礦中只有SiO2不與鹽酸反應(yīng),因此濾渣A的成分是SiO2。(3)TiOCl42—轉(zhuǎn)化為TiO2,Ti的化合價(jià)不變,發(fā)生的是TiOCl42—的水解反應(yīng)。(5)反應(yīng)③為LiOH與(NH4)2Ti5O15的復(fù)分解反應(yīng)。(6)根據(jù)得失電子守恒,可得關(guān)系式:2Fe2+~H2O2~2Fe3+~H2C2O4,則17%雙氧水與H2C2O4的質(zhì)量比=:90=20:9。(7)該電池充電時(shí)陽(yáng)極上LiFePO4發(fā)生氧化反應(yīng)。
點(diǎn)撥:本題考查鋰離子電池電極材料的制備工藝流程,考查考生對(duì)化工流程的綜合分析能力。難度較大。
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)必做訓(xùn)練 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
不能用帶橡膠塞的玻璃試劑瓶存放的藥品是( )
①濃硝酸 ②稀氫氧化鈉溶液 ③液溴 ④純堿溶液 ⑤水玻璃 ⑥氫氟酸
A.①③⑥ B.①④⑥ C.①⑤⑥ D.②③④⑤
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)必做訓(xùn)練 化學(xué)基本概念練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
在Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑反應(yīng)中,說法正確的是( )
A.Cu2O在反應(yīng)中被氧化
B.Cu2S在反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑
C.Cu既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
D.若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移12 mol電子,則生成6 mol Cu
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)必做訓(xùn)練 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
在一個(gè)密閉絕熱容器(W)中,進(jìn)行如下兩個(gè)可逆反應(yīng):①A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s) ΔH1>0,②xM(g)+N(g)3Q(g) ΔH2。反應(yīng)①中各物質(zhì)與反應(yīng)②中各物質(zhì)均不發(fā)生反應(yīng)。在某容器里只進(jìn)行反應(yīng)②,M的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。
下列對(duì)W容器中進(jìn)行的反應(yīng)推斷合理的是( 。
A.反應(yīng)①一定是自發(fā)反應(yīng),反應(yīng)②一定是非自發(fā)反應(yīng)
B.若容器內(nèi)溫度保持不變,則v正(B):v逆(C)=2:3
C.若恒壓條件下,充入N,則C的物質(zhì)的量減小
D.升高溫度,兩個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)都減小
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)必做訓(xùn)練 化學(xué)與技術(shù)練習(xí)卷(解析版) 題型:填空題
工業(yè)生產(chǎn)Na2S常用方法是無水芒硝(Na2SO4)一碳還原法,其流程示意圖如下:
(1)若煅燒階段所得氣體為等物質(zhì)的量的CO和CO2。寫出煅燒時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)方程式:______________________。
(2)用堿液浸出產(chǎn)品比用熱水更好,理由是__________________。
(3)廢水中汞常用硫化鈉除去,汞的除去率與溶液pH和硫化鈉實(shí)際用量與理論用量比值x的關(guān)系如圖所示。為使除汞達(dá)到最佳效果,應(yīng)控制條件是________________。
(4)取Na2S(含少量NaOH),加入到CuSO4溶液中,充分?jǐn)嚢,若反?yīng)后溶液pH=4,此時(shí)溶液中c(S2-)=________mol·L-1[已知:CuS的Ksp=8.8×10-36;Cu(OH)2的Ksp=2.2×10-20(保留2位有效數(shù)字)]。
(5)納米Cu2O常用電解法制備,制備過程用銅棒和石墨棒做電極,Cu(NO3)2做電解液。電解生成Cu2O應(yīng)在________;該電極pH將________(填“升高”“不變”或“降低”),用電極方程式解釋pH發(fā)生變化的原因______________________。
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)必做訓(xùn)練 化學(xué)與技術(shù)練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
化學(xué)與社會(huì)、生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。下列說法正確的是( )
A.石英只能用于生產(chǎn)光導(dǎo)纖維
B.從海水中提取物質(zhì)都必須通過化學(xué)反應(yīng)才能實(shí)現(xiàn)、
C.為了增加食物的營(yíng)養(yǎng)成分,可以大量使用食品添加劑
D.“地溝油”禁止食用,但可以用來制肥皂
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)必做訓(xùn)練 元素及其化合物練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
相對(duì)分子質(zhì)量為100的烴,且含有4個(gè)甲基的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體異構(gòu))( )
A.3種 B.4種 C.5種 D.6種
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)四川配套訓(xùn)練 第9講非金屬元素化合物練習(xí)卷(解析版) 題型:填空題
二氧化氯(ClO2)為一種黃綠色氣體,是國(guó)際上公認(rèn)的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。
(1)工業(yè)上制備ClO2的反應(yīng)原理為2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
①濃鹽酸在反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是________。
A.只有還原性 B.還原性和酸性
C.只有氧化性 D.氧化性和酸性
②若上述反應(yīng)中產(chǎn)生0.1 mol ClO2,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________mol。
(2)目前已開發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝。
①上圖是用石墨作電極,一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2的示意圖。則陽(yáng)極產(chǎn)生ClO2的電極反應(yīng)式為_____________________________________。
②電解一段時(shí)間,當(dāng)陰極產(chǎn)生的氣體體積為112 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),停止電解。通過陽(yáng)離子交換膜的陽(yáng)離子的物質(zhì)的量為________mol,用平衡移動(dòng)原理解釋陰極區(qū)pH增大的原因:______________________________________。
(3)ClO2對(duì)污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明顯的去除效果。某工廠污水中含CN- a mg/L,現(xiàn)用ClO2將CN-氧化,產(chǎn)物中有兩種氣體生成,其離子反應(yīng)方程式為________________;處理100 m3這種污水,至少需要ClO2________mol。
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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)四川配套訓(xùn)練 第6講反應(yīng)速率和化學(xué)平衡練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
利用醋酸二氨合銅[Cu(NH3)2Ac]溶液吸收CO,能達(dá)到保護(hù)環(huán)境和能源再利用的目的,反應(yīng)方程式為Cu(NH3)2Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO。已知該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如表所示:
溫度/℃ | 15 | 50 | 100 |
化學(xué)平衡常數(shù) | 5×104 | 2 | 1.9×10-5 |
下列說法正確的是( )。
A.上述正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B.15 ℃時(shí),反應(yīng)[Cu(NH3)]Ac·COCu(NH3)2Ac+CO+NH3的平衡常數(shù)為0.5
C.保持其他條件不變,減小壓強(qiáng),CO的轉(zhuǎn)化率減小
D.醋酸二氨合銅溶液的濃度大小對(duì)CO的吸收沒有影響
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