钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如下图所示:
已知:FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为:FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O
(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是 。
(2)滤渣A的成分是 。
(3)滤液B中TiOCl42- 转化生成TiO2的离子方程式是 。
(4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是 。
(5)反应③的化学方程式是 。
(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中,所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是 。
(7)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极组成电池,其工作原理为:Li4Ti5O12+3LiFePO4Li7Ti5O12+3FePO4 该电池充电时阳极反应式是 。
煤的气化可以减少环境污染,而且生成的CO和H2被称作合成气,能合成很多基础有机化工原料。
(1)工业上可利用CO生产乙醇:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) ΔH1
又已知:H2O(l)=== H2O(g) ΔH2
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3
工业上也可利用CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇:
2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(l) ΔH
则:ΔH与ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系是:ΔH=_______________________。
(2)一定条件下,H2、CO在体积固定的绝热密闭容器中发生如下反应:
4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),
下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有_____________。
A.v(H2)= 2 v(CO)
B.平衡常数K不再随时间而变化
C.混合气体的密度保持不变
D.混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
(3)工业可采用CO与H2反应合成再生能源甲醇,反应:
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)
在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H2,在催化剂作用下发生反应生成甲醇。CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如下图所示。
①合成甲醇的反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。
②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为___________。P1和P2的大小关系为___________。
③若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡状态B时容器的体积为______L。
④CO的平衡转化率(α)与温度(T)、压强(p)的关系如下图所示,实际生产时条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是__________________。
下图为EFC剑桥法用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图,其原理是在较低的阴极电位下,TiO2(阴极)中的氧解离进入熔盐,阴极最后只剩下纯钛。下列说法中正确的是
A.阳极的电极反应式为:2Cl-→Cl2↑+2e-
B.阴极的电极反应式为:TiO2 + 4e-→Ti + 2O2-
C.通电后,O2-、Cl-均向阴极移动
D.石墨电极的质量不发生变化
关于下图所示转化关系(X代表卤素),说法不正确的是
A.2H(g) +2X(g) == 2HX(g) ΔH3<0
B.途径Ⅰ生成HX的反应热与途径无关,所以ΔH1 = ΔH2 + ΔH3
C.Cl、Br、I的非金属性依次减弱,所以途径Ⅱ吸收的热量依次增多
D.途径Ⅰ生成HCl放出的热量比生成HBr的多,说明HCl比HBr稳定
现有物质的量浓度均为0.1 mol/L的溶液①NH3·H2O②CH3COOH③KHSO4。下列有关离子浓度分析一定不正确的是
A.向①中逐滴加入少量②,逐渐增大
B.①、③等体积混合后溶液中存在:NH4+ +H2ONH3·H2O+H+
C.①、②任意比混合:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(NH4+ )
D.①、③按体积比2:1混合:c(NH4+)>c(NH3•H20)>c(SO42-)>c(OH-)>c(H+)
探究浓硫酸和铜的反应,下列装置或操作正确的是
A. 用装置甲进行铜和浓硫酸的反应 B. 用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气
C. 用装置丙稀释反应后的混合液 D. 用装置丁测定余酸的浓度