【題目】鈦(22Ti)由于其特殊的性能被譽(yù)為“未來世紀(jì)的金屬”。鈦鐵礦主要成分為FeTiO3（含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)），Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦來制備，工藝流程如下：

(1)Ti位于元素周期表中的位置為________。鈦鐵礦在預(yù)處理時(shí)需要進(jìn)行粉碎，其原因是_______。

(2)過程①中，鐵的浸出率結(jié)果如圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為80%時(shí)，所采用的實(shí)驗(yàn)條件是_________。

(3)過程②中固體TiO2與雙氧水、氨水反應(yīng)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___________。

(4)寫出由濾液D生成FePO4的離子方程式____________________________________。

(5)由流程圖可知FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式是_________________________。

【答案】第四周期IVB增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率100℃ 3小時(shí)溫度過高，雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致Ti元素浸出率下降2Fe2++ H2O2+ 2H3PO4 == 2FePO4 + 4H++ 2H2O2FePO4+ Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ 3CO2↑+ H2O

【解析】

（1）Ti的原子序數(shù)為22，處于第四周期第ⅣB族。鈦鐵礦在預(yù)處理時(shí)進(jìn)行粉碎，增大了與鹽酸的接觸面積，可以加快反應(yīng)速率。

（2）由圖中三條曲線可得，當(dāng)鐵的浸出率為80%時(shí)，應(yīng)為100℃、約浸取3小時(shí)。

（3）由于二氧化鈦與氨水、雙氧水反應(yīng)生成(NH4)2Ti5O15時(shí)，溫度過高，雙氧水和氨水都容易分解(雙氧水分解與氨氣逸出)，所以反應(yīng)溫度過高時(shí)，Ti元素浸出率下降。

（4）由流程可得，濾液D含有Fe2+，與H2O2、H3PO4反應(yīng)，生成FePO4，離子方程式為：2Fe2++H2O2+2H3PO4=2FePO4+ 4H++2H2O。

（5）由流程圖可知FePO4與H2C2O4、Li2CO3高溫煅燒發(fā)生反應(yīng)生成LiFePO4，鐵的化合價(jià)降低，FePO4應(yīng)為氧化劑，所以H2C2O4應(yīng)為還原劑，故化學(xué)方程式為：2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+3CO2↑+H2O。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】2017年3月21日是第二十五屆“世界水日”，保護(hù)水資源，合理利用廢水節(jié)省水資源，加強(qiáng)廢水的回收利用已被越來越多的人所關(guān)注。已知：某無色廢水中可能含有H＋、NH4+、Fe3＋、Al3＋、Mg2＋、Na＋、NO3—、CO32—、SO42—中的幾種，為分析其成分，分別取廢水樣品100mL，進(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn)，其操作和有關(guān)圖像如下所示：

請回答下列問題：

（1）根據(jù)上述3組實(shí)驗(yàn)可以分析廢水中一定不存在的陰離子是_________________，一定存在的陽離子是__________________________。

（2）寫出實(shí)驗(yàn)③圖像中沉淀開始減少至完全消失階段發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：__________________。

（3）分析圖像，在原溶液中c(NH4+)與c(Al3＋)的比值為______________________，所得沉淀的最大質(zhì)量是_____________________g。

（4）若通過實(shí)驗(yàn)確定原廢水中c(Na＋)=0.14 mol·L1,試判斷原廢水中NO3是否存在？_______（填“存在”“不存在”或“不確定”）。 若存在，c(NO3)=___________mol·L1。（若不存在或不確定則此空不填）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列判斷正確的是（ ）

A.28gN2含有的氮原子數(shù)目為NA

B.常溫常壓下，22.4 L Cl2含有的分子數(shù)目為 NA

C.1mol/LK2CO3溶液中含有的鉀離子數(shù)目為NA

D.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LCO和N2的混合物的物質(zhì)的量為1mol

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下圖是某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室買回的硫酸試劑標(biāo)簽的部分內(nèi)容。判斷下列說法正確的是( )

A. 該硫酸的濃度為9.2 mol·L－1

B. 配制480 mL 4.6 mol·L－1的稀硫酸需該H2SO4125mL

C. 該硫酸與等體積水混合質(zhì)量分?jǐn)?shù)變?yōu)?/span>49%

D. 取該硫酸100 mL，則濃度變?yōu)樵瓉淼?/span>

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】甲醇是重要的化工原料。在催化劑的作用下，利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)合成甲醇的主要化學(xué)反應(yīng)如下：

Ⅰ．CO+2H2CH3OH

Ⅱ．CO2+3H2CH3OH+H2O

Ⅲ．CO2+H2CO+H2O

請回答下列問題：

（1）已知三種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱如下表：

物質(zhì)

CO(g)

H2(g)

CH3OH(l)

燃燒熱(kJ·mol1)

283.0

285.8

726.51

①書寫25℃、101kPa條件時(shí)CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式______________________。

②計(jì)算25℃、101kPa條件時(shí)反應(yīng)Ⅰ的ΔH=_____kJ·mol1 。

（2）甲醇燃料電池（Direct Methanol Fuel Cell）屬于質(zhì)子交換膜燃料電池，其工作原理如圖所示：

①c處產(chǎn)生的氣體是________。

②負(fù)極的電極反應(yīng)式是____________。

（3）下圖是甲醇燃料電池工作示意圖，其中A，B，D均為石墨電極，C為銅電極。工作一段時(shí)間后，斷開K，此時(shí)A，B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同。

①乙中B極的電極反應(yīng)式_______。

②乙中A極析出的氣體在標(biāo)況下的體積________。

③丙裝置溶液中金屬陽離子的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量變化關(guān)系如圖，則②線表示的是____的變化，反應(yīng)結(jié)束后，要使丙裝置中金屬陽離子恰好完全沉淀，需要____mL 5mol/LNaOH溶液。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】Ⅰ.工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4、較多的Cu2+和少量的Na+。從工業(yè)廢水中回收硫酸亞鐵和金屬銅的工藝流程如圖所示。

（1）操作③的名稱為__________ 。

（2）試劑X為__________（填化學(xué)式），操作②涉及的離子反應(yīng)方程式為__________ 。

Ⅱ．（3）研究表明：多種海產(chǎn)品如蝦、蟹、牡蠣等，體內(nèi)含有+5 價(jià)砷（As）元素，但它對人體是無毒的，砒霜的成分是 As2O3，屬劇毒物質(zhì)，專家忠告：吃飯時(shí)不要同時(shí)大量食用海鮮和青菜，否則容易中毒，并給出了一個(gè)公式：大量海鮮+大量維生素 C=砒霜。該使人中毒過程中維生素 C 是________（填“氧化劑”或“還原劑）

（4）已知某反應(yīng)中反應(yīng)物和生成物有：KMnO4、H2SO4、MnSO4、H2C2O4、K2SO4、H2O和一種未知物X。

①若0.5 molH2C2O4在反應(yīng)中失去1 mol電子生成X，則X的化學(xué)式為__________ 。

②將氧化劑和還原劑及配平的系數(shù)填入下列方框中，并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和 數(shù)目。__________

③若已知H2C2O4為弱酸，試寫出該反應(yīng)的離子方程式：__________

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】砷(As)是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有著廣泛的用途。回答下列問題：

(1)畫出砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖：______________。

(2)工業(yè)上常將含砷廢渣(主要成分為As2S3)制成漿狀，通入O2氧化，生成H3AsO4和單質(zhì)硫。寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________。

(3)已知：As(s)＋H2(g)＋2O2(g)=H3AsO4(s)　ΔH1；H2(g)＋O2(g)=H2O(l)　ΔH2；2As(s)＋O2(g)=As2O5(s)　ΔH3。則反應(yīng)As2O5(s)＋3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH＝________________________。

(4)298 K時(shí)，將20mL 3x mol·L-1Na2AsO3、20mL 3x mol·L-1 I2和20mL NaOH溶液混合，發(fā)生反應(yīng)：AsO33- (aq)＋I2(aq)＋2OH-(aq)=AsO43- (aq)＋2I-(aq)＋H2O(l)。溶液中c(AsO43- )與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。

①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是________(填選項(xiàng)字母)。

a．溶液的pH不再變化 b．v(I-)＝2v(AsO33-)

c．不再變化 d．c(I－)＝y mol·L-1

②tm時(shí)，v正______v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

③tm時(shí)的v逆____tn時(shí)的v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】按要求填空：

（1）S2－的結(jié)構(gòu)示意圖為__________；7 g 35Cl2所含的中子數(shù)為________。

（2）下列物質(zhì)中，能導(dǎo)電的有____________；屬于電解質(zhì)的是_________。

①石墨②CO2 ③液態(tài)HCl ④Na2CO3固體 ⑤熔融Al2O3 ⑥葡萄糖 ⑦KOH溶液

（3）工業(yè)上電解飽和食鹽水制氯氣的化學(xué)方程式為_____________，用雙線橋表示其電子轉(zhuǎn)移。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】請回答下列問題：

（1）基態(tài)Si原子中，電子占據(jù)的最高能層符號為___，該能層具有的原子軌道數(shù)為___。

（2）BF3與一定量的水形成(H2O)2BF3晶體Q，Q在一定條件下可轉(zhuǎn)化為R：

晶體Q中各種微粒間的作用力有______(填序號)。

a．離子鍵 b．共價(jià)鍵 c．配位鍵 d．氫鍵

（3）第一電離能I1（Zn）___I1（Cu)(填“大于”或“小于”)，原因是______。

（4）Ti晶體的原子堆積方式為六方堆積(如圖所示)，則晶體中Ti原子的配位數(shù)是___，某Ti配合物的化學(xué)式是[Ti (H2O)5Cl]Cl2·H2O，1 mol該配合物中含配位鍵的數(shù)目是___。

（5）石墨烯（如圖a）是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料，石墨烯中部分碳原子被氧化后，其平面結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯（如圖b）。

圖a中，1號C與相鄰C形成σ鍵的個(gè)數(shù)為____，圖b中鍵角α___鍵角β。（填“>”、“<”或“＝” ）；若將圖b所示的氧化石墨烯分散在H2O中，則氧化石墨烯中可與H2O形成氫鍵的原子有_____（填元素符號）。

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