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一种使用钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制备电极材料钛酸锂(Li4Ti5O12)...

一种使用钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制备电极材料钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂( LiFePO4)的工艺流程如图所示.

1溶浸过程,FeTiO3先以TiO2+Fe2+形式浸出,相应的离子方程式为___________

2溶浸过程,TiO2+存在以下行为:

氯化:TiO2++4Cl-=

水解:+H2O=TiO(OH)++H++4Cl-

分解:2TiO(OH)++2H2O=2TiO2·2H2O+4H+

c(Cl-)=5mol/L时,溶液中TiO(OH)+分布系数与pH的关系如图.据此判断,为提高Ti浸出率,应选择的条件为___________

3沉铁过程生成FePO4的化学方程式为___________

4煅烧过程Li2CO3H2C2O4的理论投入量的物质的量之比为___________

5H2C2O4下列性质在煅烧过程中的作用分析,正确的是_______(填标号)

AH2C2O4受热熔化,能使反应物混合更充分 

BH2C2O4分解产生碳颗粒,能增强电极导电性

CH2C2O4分解产生气体,不会残留  

DH2C2O4具有还原性,能防止Fe2+被氧化

6)以钛酸锂和磷酸亚铁锂作电极组成电池,充电时发生反应为Li4Ti5O12+ LiFePO4=Li4+xTi5O12+Li1-xFePO4(0<x<1),阳极的电极反应式为___________

 

合适的pH并提高溶液温度 1:1 ABCD 【解析】 (1)FeTiO3与盐酸反应,生成TiO2+和Fe2+,元素化合价均未发生变化,其离子方程式为:, 故答案为:; (2)“溶浸”最终得到的是TiO2·2H2O,若要提高Ti浸出率,尽可能提高TiO(OH)+的含量,因此选择的条件为合适的pH并提高溶液温度, 故答案为:合适的pH并提高溶液温度; (3)沉铁过程中,Fe2+氧化为Fe3+,H2O2作氧化剂,作沉淀剂,根据得失电子守恒、原子守恒可配平其化学方程式:, 故答案为:; (4)煅烧过程中发生反应:,由此可知,Li2CO3和H2C2O4的理论投入量的物质的量之比为1:1, 故答案为:1:1; (5)A、H2C2O4为分子化合物,熔点较低,受热融化后,可与反应物接触更加充分,故A正确; B、H2C2O4分解产生碳颗粒,会吸附在电极上,碳具有导电性,能够增强电极导电性,故B正确; C、H2C2O4分解会产生CO2、H2O,因此不会残留,故C正确; D、H2C2O4中C为+3价,具有一定还原性,可在煅烧过程中保护Fe2+不被氧化,顾D正确; 故答案为:ABCD; (6)充电时,阳极发生氧化反应,由总反应可知,LiFePO4中Fe元素化合价升高,故阳极发生反应为:, 故答案为:。
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考点分析:
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纳米磷酸钙是理想的生物材料,可用作骨骼和牙用骨水泥。将含有脲酶的Na3PO4溶液加入处于高速搅状态的尿素[CO(NH2)2]CaC12和盐酸混合液中,可制得纳米磷酸钙。

已知:CO(NH2)2+H2O2NH3+CO2

25℃时,H3PO4Ka1=7.5×10-3 Ka2=6.3×10-8Ka3=4.4×10-13Ca3(PO4)2Ksp=3.3×10-9

1)实验过程若降低搅拌速率,可能造成的不良后果是___________

2)尿素水解液呈碱性,则c()___________ c()(“>”“<”)

3)混合后,溶质的初始浓度如下表

物质

CaCl2

HCl

NaH2PO4

NaCl

尿素

脲酶

初始浓度 mol/L

0.25

5×10-3

0.05

1

1.0

20U/mL

 

 

①生成的离子方程式为___________

②初始时刻,溶液中含磷微粒浓度从大到小的顺序为___________

③判断此时能否生成Ca3(PO4)2沉淀___________ (列式计算)

4)上述实验条件下,溶液的浊度、pH与反应时间t的关系如图所示,实验表明,pH7.8-8.1之间出现周期性振荡,相关分析不正确的是___________ (填序号)

A.振荡周期内,PO43-浓度不变   

B.随着尿素水解反应的进行,pH升高

C.随着磷酸钙沉淀的生成,pH下降

D.尿素水解速率和磷酸钙沉淀速率的差异引起pH周期性振荡

 

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硫及其化合物在工农业生产中有着重要作用.回答下列问题

1)工业制硫酸,接触室中发生反应的化学方程式为___________。下列可提高SO2平衡转化率的措施是___________(填标号)

A.降低温度  B.减小压强   C.延长反应时间   D.增大O2的投料

2)工业上可用Fe2(SO4)3溶液吸收SO2,该过程的离子方程式为________。为实现吸收液的再生,可通入_________

3)用如图装置脱除废烟气中的SO2和废水中的Cu2+,该方法总反应的化学方程式为___________。含Cu2+的废水应置于___________(“a”或“b)

 

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0.48g镁粉分别加入10.0mL下列溶液,反应6小时,用排水法收集产生的气体溶液组成与H2体积(已换算成标准状况)的关系如下表下列说法不正确的是

实验

1

2

3

4

5

6

7

溶液组成

H2O

1.0mol/L NH4Cl

0.1mol/L NH4Cl

1.0mol/L NaCl

1.0mol/L NaNO3

0.8mol/L NH4Cl+

0.2mol/L NH3·H2O

0.2mol/L NH4Cl+

0.8mol/L NH3·H2O

V/ml

12

433

347

160

14

401

349

 

 

A.由实验23可得,浓度越大,镁和水反应速率越快

B.由实验145可得,Cl-对镁和水的反应有催化作用

C.由实验37可得,反应过程产生的Mg(OH)2覆盖在镁表面,减慢反应

D.无论酸性条件还是碱性条件,都能加快镁和水的反应

 

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25℃时,CaCO3CaC2O4Ksp分别为3.4×1092.3×109,醋酸、HCNKa分别为1.75×1054.9×1010,分离CaCO3CaC2O4固体混合物(不要求复原)。应选择的试剂为

A.盐酸 B.硝酸 C.乙酸 D.HCN

 

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某水系锂离子电池可实现Li+Co2+分离回收,其装置如图。25℃时,Co(OH)2Ksp分别为6.31×1015LiOH的溶解度为12.7g.下列说法不正确的是

A.负极材料中发生变价的元素是Ti

B.交换膜a为阳离子交换膜

C.负极液和正极液中的c(Li+)均变大

D.在过滤层可收集到Co(OH)2

 

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