【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(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】碳族元素包括碳、硅、鍺（Ge）、錫（Sn）、鉛等，它們的單質(zhì)及化合物廣泛應(yīng)用于我們生活的各個(gè)領(lǐng)域。鍺和錫以前曾被用于半導(dǎo)體材料，鉛被用來制造蓄電池。碳族元素在化合物中只有鉛以低價(jià)形式存在時(shí)較穩(wěn)定，其它元素在化合物中都是以高價(jià)形式存在比較穩(wěn)定，回答下列問題：

Ⅰ．（1）高嶺土的成分中含Al2(Si2O5)(OH)4，請(qǐng)改寫成氧化物的形式_________________；

（2）實(shí)驗(yàn)室用單質(zhì)錫粉制取少量二氯化錫溶液，制取和保存的方法是(用文字?jǐn)⑹?___________________；

（3）鉛有多種氧化物，寫出四氧化三鉛與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式_____________________；二氧化鉛在空氣中強(qiáng)熱會(huì)得到一系列鉛的其它氧化物。若把239g二氧化鉛強(qiáng)熱，當(dāng)質(zhì)量變?yōu)?31g時(shí)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________。

Ⅱ．CH4–CO2催化重整不僅可以得到合成氣（CO和H2），還對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義。回答下列問題：

CH4–CO2催化重整反應(yīng)為：CH4(g)+ CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。

已知：C(s)+2H2(g)=CH4 (g) ΔH=–75 kJ·mol1 ①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=–394 kJ·mol1②2C(s)+O2 (g)=2CO(g) ΔH=–222kJ·mol1③

（1）有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是____（填標(biāo)號(hào)）。

A．高溫低壓 B．低溫高壓 C．高溫高壓 D．低溫低壓

（2）若該反應(yīng)在容積不變的絕熱容器中進(jìn)行，能夠判斷該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是____（填標(biāo)號(hào)）。

A、c(CO2)/c(H2)不再發(fā)生變化 B．氣體的密度不再發(fā)生變化 C．氣體的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化 D．每有8molC-H鍵生成的同時(shí)有4molH-H鍵的斷裂 E．容器的溫度不再發(fā)生變化

（3）T℃時(shí)，在體積為10 L的容器中加入10 mol CH4、5 mol CO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng)，達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%，此溫度下，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_______。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】雙酚A是食品、飲料包裝和奶瓶等塑料制品的添加劑，能導(dǎo)致人體內(nèi)分泌失調(diào)，對(duì)兒童的健康危害更大。下列有關(guān)雙酚A的敘述不正確的是（ ）

A. 雙酚A能與碳酸鈉溶液反應(yīng)，能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

B. 雙酚A的核磁共振氫譜顯示氫原子數(shù)之比是1∶2∶2∶3

C. 反應(yīng)①中，1mol雙酚A最多消耗4molBr2

D. 反應(yīng)②的產(chǎn)物與足量鈉反應(yīng)放出1molH2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】相對(duì)分子質(zhì)量為 M 的氣態(tài)化合物V L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），溶于m g 水中，得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 w、物質(zhì)的量濃度為c mol/L、密度為ρg/mL 的溶液，下列說法正確的是

A. 溶液密度ρ=cw/1000M B. 物質(zhì)的量濃度c=ρV/(MV+22.4m)

C. 溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=MV/22.4m D. 對(duì)分子質(zhì)量M=22.4mw/(1—w)V

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在2L的密閉容器中，投入0.2mol N2和0.6 mol H2 ，發(fā)生可逆反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，2min后，生成0.04molNH3，下列說法中正確的是

A. 2min內(nèi)H2的反應(yīng)速率為0.01mol·L-1·min-1

B. 若2min后，往容器中通入0.2mol的氬氣，則生成NH3的反應(yīng)速率加快

C. 若混合氣體的密度不再改變,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

D. 若單位時(shí)間內(nèi)有3 mol H-H鍵斷裂，同時(shí)就有6 mol N-H鍵斷裂,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列反應(yīng)原子利用率最高的是

A. 工業(yè)制漂白粉2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O

B. 工業(yè)制備鈉2NaCl（熔融）2Na+Cl2↑

C. 火法煉銅3Cu2S+3O26Cu+3SO2

D. 現(xiàn)代石油工業(yè)采用銀做催化劑生產(chǎn)環(huán)氧乙烷2CH2=CH2→

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在下圖點(diǎn)滴板上進(jìn)行四個(gè)溶液間反應(yīng)的小實(shí)驗(yàn)，其對(duì)應(yīng)反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是(　　)

A. a反應(yīng)：Fe2＋＋2H＋＋H2O2===Fe3＋＋2H2O

B. b反應(yīng)：HCO＋OH－===CO＋H2O

C. c反應(yīng)：H＋＋OH－===H2O

D. d反應(yīng)：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用�；卮鹣铝袉栴}：

（1）下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為_____、_____（填標(biāo)號(hào)）。

A． B．

C． D．

（2）Li+與H具有相同的電子構(gòu)型，r(Li+)小于r(H)，原因是______。

（3）LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是______、中心原子的雜化形式為______。LiAlH4中，存在_____（填標(biāo)號(hào)）。

A．離子鍵 B．σ鍵 C．π鍵 D．氫鍵

（4）Li2O是離子晶體，其晶格能可通過圖(a)的BornHaber循環(huán)計(jì)算得到。

可知，Li原子的第一電離能為________kJ·mol1，O=O鍵鍵能為______kJ·mol1，Li2O晶格能為______kJ·mol1。

（5）Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665 nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為______g·cm3（列出計(jì)算式）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】300多年前，著名化學(xué)家波義耳發(fā)現(xiàn)了鐵鹽與沒食子酸的顯色反應(yīng)，并由此發(fā)明了藍(lán)黑墨水。沒食子酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，下列關(guān)于沒食子酸的說法正確的是

A. 分子式為C7H7O5

B. 能發(fā)生加成反應(yīng)，消去反應(yīng)和取代反應(yīng)

C. 1 mol沒食子酸與足量的碳酸氫鈉反應(yīng)，生成4 mol CO2

D. 1 mol沒食子酸與足量的鈉反應(yīng)，生成2 mol H2

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