【題目】Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備,工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)“酸浸”后,鈦主要以TiOCl42-形式存在,寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式_______。
(2)Li2Ti5O15中過氧鍵的數(shù)目為4,其中Ti的化合價(jià)為______。
(3)若“濾液②”中c(Mg2+)=0.02mol/L,加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍),使Fe2+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5mol/L,此時(shí)_____(填“有”或“無”)Mg3(PO4)2沉淀生成。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×10-2、1.0×10-2。
(4)寫出“高溫煅燒②”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式_________。
(5)TiO2·xH2O加熱制得的粗TiO2是電解法生產(chǎn)金屬鈦的一種較先進(jìn)的方法,電解液為某種可傳導(dǎo)02-離子的熔融鹽,原理如圖所示,則其陰極電極反應(yīng)為:_______,電解過程中陽極電極上會(huì)有氣體生成,該氣體可能含有____________。
【答案】 FeTiO3+ 4H++4Cl = Fe2++ TiOCl42 + 2H2O +4 無 2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑ TiO2+4e-=Ti+2O2- O2、CO、CO2
【解析】(1)“酸浸”后,鈦主要以TiOCl42-形式存在,相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式為FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O,故答案為:FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O;
(2)Li2Ti5O15中Li的化合價(jià)為+1,有4個(gè)過氧鍵,說明有8個(gè)O原子的化合價(jià)為-1,7個(gè)O原子的化合價(jià)為-2,由化合價(jià)的代數(shù)和為0可知,,Ti元素的化合價(jià)之和為20,所以Ti的化合價(jià)為+4,故答案為:+4。
(3)Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5,由Ksp(FePO4),可知,
故沒有沉淀生成。
(4)高溫煅燒②”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式為2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑
(5)電解時(shí),陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成Ti,電極方程式為TiO2+4e-=Ti+2O2-,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),電極方程式為2O2-+4e-=O2,陽極生成O2,由于陽極材料為石墨,則氧氣和石墨反應(yīng)可生成CO、CO2等,故答案為:TiO2+4e-=Ti+2O2-;O2、CO、CO2。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室按如下裝置測定純堿(含少量NaC1)的純度。下列說法不正確的是
A. 滴入鹽酸前,應(yīng)將裝置中含有CO2的空氣排盡
B. 裝置①、④的作用是防止空氣中的CO2進(jìn)入裝置③
C. 必須在裝置②、③間添加盛有飽和 NaHCO3溶液的洗氣瓶
D. 反應(yīng)結(jié)束時(shí),應(yīng)再通入空氣將裝置②中CO2轉(zhuǎn)移到裝置③中
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】由幾種離子化合物組成的混合物,含有以下離子中的若干種:K+、Cl、NH4+、Mg2+、CO32、Ba2+、SO42。將該混合物溶于水后得澄清溶液,現(xiàn)取3份100mL該溶液分別進(jìn)行三組實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果如下表所示:
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 |
1 | 加AgNO3溶液 | 有白色沉淀生成 |
2 | 加足量NaOH溶液并加熱 | 收集到氣體1.12L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積) |
3 | 加入足量BaCl2溶液,對所得沉淀進(jìn)行洗滌、干燥、稱量;再向沉淀中加足量稀鹽酸,然后對剩余沉淀進(jìn)行洗滌、干燥、稱量 | 第一次稱量讀數(shù)為6.27g 第二次稱量讀數(shù)為2.33g |
根據(jù)實(shí)驗(yàn)判斷,下列說法正確的是( )
A. 該溶液中一定含有的陽離子是K+、NH4+
B. 該溶液中一定不含的離子是Ba2+、Mg2+、Cl
C. 無法確定是否含有的離子是K+、Cl
D. 向?qū)嶒?yàn)3所得沉淀中加入鹽酸時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為CO32 + 2H+ = H2O + CO2↑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)金屬電化學(xué)腐蝕的說法正確的是( )
A. 銅既可以發(fā)生析氫腐蝕也可以發(fā)生吸氧腐蝕
B. 犧牲陽極的陰極保護(hù)法中被保護(hù)的金屬應(yīng)做負(fù)極
C. 外加電流陰極保護(hù)法中被保護(hù)的金屬應(yīng)與電源的負(fù)極相連
D. 析氫腐蝕比吸氧腐蝕普遍
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2)]是分析化學(xué)中的重要試劑,在隔絕空氣加熱至500℃時(shí)能完全分解,分解產(chǎn)物中含有鐵氧化物、硫氧化物、氨氣和水蒸氣等。某化學(xué)小組選用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置略),探究此反應(yīng)產(chǎn)物。
(1)甲同學(xué)根據(jù)可能生成的氣體產(chǎn)物,設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn):
操作步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié)論或解釋 |
①按______________的順序組裝儀器并進(jìn)行實(shí)驗(yàn) | ②___________ | 氣體產(chǎn)物中既有H2O ,也有NH3 |
③按A、C、D、E的順序組裝儀器并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其中裝置C的作用是____________ | C中無明顯現(xiàn)象,D中生成白色沉淀 | ④D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________ |
(2)乙同學(xué)稱取14.20g硫酸亞鐵銨固體,隔絕空氣加熱至500℃ 時(shí)使其完全分解,冷卻后稱得固體質(zhì)量為4.00g,則所得固體產(chǎn)物的化學(xué)式為_____。(硫酸亞鐵銨的摩爾質(zhì)量為284g·mol-1)
(3)實(shí)驗(yàn)證明:(NH4)2Fe(SO4)2受熱分解除生成上述產(chǎn)物外,還有N2生成,寫出硫酸亞鐵銨在隔絕空氣的條件下加熱至500℃時(shí)的分解反應(yīng)方程式_____________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】中國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)已確定第116號(hào)元素Lv的名稱為鉝。關(guān)于 Lv 的敘述錯(cuò)誤的是
A. 原子序數(shù) 116B. 中子數(shù) 177
C. 核外電子數(shù) 116D. 核電荷數(shù) 293
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.(1)將鈉、鎂、鋁各1 mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中,試預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果:______與鹽酸反應(yīng)最劇烈,________ 與鹽酸反應(yīng)的速度最慢。實(shí)驗(yàn)結(jié)論為:_____________________________。
(2)向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S強(qiáng),反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。
Ⅱ. 利用下圖裝置可驗(yàn)證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律。
(3)若要證明非金屬性:Cl>I,則A中加濃鹽酸,B中加KMnO4(KMnO4與濃鹽酸常溫下反應(yīng)生成氯氣),C中加淀粉碘化鉀混合溶液,觀察到C中溶液________的現(xiàn)象,即可證明。從環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)考慮,此裝置缺少尾氣處理裝置,可用________溶液吸收尾氣。
(4)若要證明非金屬性:C>Si,則在A中加鹽酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液觀察到C中溶液_____________________的現(xiàn)象,即可證明。但有的同學(xué)認(rèn)為鹽酸具有揮發(fā)性,可進(jìn)入C中干擾試驗(yàn),應(yīng)在兩裝置間添加裝有_________溶液的洗氣瓶除去。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有X、Y、Z三種短周期元素,分別位于不同的周期。已知X和Y原子最外層電子數(shù)相同,Z原子次外層只有2個(gè)電子,X和Z可以形成離子化合物X2Y,Y和Z可以形成共價(jià)化合物Y2Z
(1)寫出X、Y、Z三種元素的元素符號(hào):X是____,Y是_____,Z是_____ ;
(2)X2Z的電子式_________, Y2Z的電子式________;
(3)X2Z和 Y2Z反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)興趣小組對某品牌牙膏中的摩擦劑成分及其含量進(jìn)行以下探究:查得資料:該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成;牙膏中其它成分遇到鹽酸時(shí)無氣體產(chǎn)生。
Ⅰ.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗(yàn)
取適量牙膏樣品,加水充足攪拌、過濾。
(1)往濾渣中加入過量 NaOH溶液,過濾。氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是_________________。
(2)往(1)所得濾液中先通入過量二氧化碳,再加入過量稀鹽酸。觀察的現(xiàn)象是__________________。
Ⅱ.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定
利用下圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),充分反應(yīng)后,測定C中生成的BaCO沉淀質(zhì)量,以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
依據(jù)實(shí)驗(yàn)過程回答下列問題:
(3)實(shí)驗(yàn)過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝狻F渥饔贸丝蓴嚢?/span>B、C中的反應(yīng)物外,還有:________________________。
(4)C中反應(yīng)生成沉淀的離子方程式是__________________。
(5)下列各項(xiàng)措施中,不能提高測定準(zhǔn)確度的是_________(填標(biāo)號(hào))。
a.在加入鹽酸之前,應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體
b.滴加鹽酸不宜過快
c.在A-B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置
d.在B-C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置
(6)實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取10.00 g樣品三份,進(jìn)行三次測定,測得BaCO3平均質(zhì)量為3.94 g。則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________。
(7)有人認(rèn)為不必測定C中生成的BaCO3質(zhì)量,只要測定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差,一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)證明按此方法測定的結(jié)果明顯偏高,原因是______.
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