题目内容
【题目】（一）实验室用图甲装置制备SO3并测定SO2催化氧化为SO3的转化率。
已知：SO3熔点为16.8℃，沸点为44.8℃，假设气体进入装置可以被完全吸收，不考虑空气的影响。
（1）A中使用浓硫酸的质量分数为70%的原因是___，B中浓H2SO4的作用是___。
（2）当实验停止通入SO2，熄灭酒精灯后，还需要继续通一段时间的氧气，其目的是___。
（3）实验结束后测得装置D增加了ag，装置E中的沉淀洗涤烘干后其质量为bg。则E中的沉淀的化学成分是___（填写化学式），本实验中SO2转化率为___（用代数式表示，不用化简）。
（二）SO3溶于浓硫酸后可得到发烟硫酸，工业上把干燥的氯化氢气体通入到发烟硫酸中可以得到HSO3Cl。HSO3Cl是一种无色液体，沸点为152℃，有强腐蚀性，遇湿空气产生强烈的白雾。现用图乙所示的装置制取HSO3Cl（夹持及加热装置略去）。
（1）HSO3Cl遇湿空气产生强烈的白雾，请结合用化学方程式解释其原因___。
（2）分液漏斗下方接的毛细管，其作用是___；若不用毛细管而直接用分液漏斗注入浓盐酸，可能发生的现象是___。
（3）装置F的作用是___。
【答案】硫酸太稀，SO2易溶于水不利于SO2逸出；硫酸太浓，电离出的氢离子浓度减小，反应生成SO2速率变小 ①干燥气体②控制流速，使二氧化硫与氧气的比例约为2：1③使两种气体均匀混合 排尽残留在装置中的SO2与SO3，使其被充分吸收，使测得的结果更准确 BaSO4 
×100% HSO3Cl+H2O=HCl+H2SO4，HCl气体在湿空气中形成盐酸小液滴 控制浓盐酸的流量，使其缓慢流入浓硫酸中 液体飞溅（或爆沸） 吸收剩余的气体②防止空气中水分进入E
【解析】
（一）（1）从SO2的溶解性和制取SO2的反应速率方面考虑，使用质量分数为70%的浓硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2；
（2）保证SO2和SO3的量测定准确；
（3）装置D增加的质量为ag，即生成SO3的质量为ag；装置E中的SO2与硝酸钡溶液反应生成的白色沉淀为BaSO4，其质量为bg，依据质量守恒定律以及转化率=
来计算；
（二）（1）HSO3Cl与湿空气中的水反应产生HCl，HCl气体在湿空气中形成盐酸小液滴；
（2）分液漏斗下方接的毛细管可控制盐酸的加入速度，防止盐酸沸腾飞溅；
（3）装置F的作用是尾气处理以及防止空气中的水蒸气进入E中。
（一）（1）硫酸太稀，SO2易溶于水不利于SO2逸出；硫酸太浓，电离出的氢离子浓度比较小，反应生成SO2速率比较慢；
（2）为确保实验的准确度，要保证SO2与SO3的量的测定准确，当停止通入SO2，熄灭酒精灯后，需要继续通入一段时间O2，可以让装置中的SO2和SO3充分被后面的装置吸收；
（3）装置D增加的质量为ag，即生成SO3的质量为ag，n(SO3)=
=
，所以反应中被氧化的SO2的物质的量为，装置E中的SO2与硝酸钡溶液反应生成bg白色沉淀为BaSO4，n(BaSO4)=
=
，根据S原子守恒，反应后剩余SO2的物质的量为 ，所以SO2的转化率为：×100% ；
（二）（1）HSO3Cl与湿空气中的水蒸气反应，生成HCl，HCl气体在湿空气中形成盐酸小液滴，形成白雾，反应方程式为HSO3Cl+H2O=HCl+H2SO4；
（2）分液漏斗下方接的毛细管，其作用是控制盐酸的加入流量，使产生的HCl气流速率适当稳定；若不用毛细管而直接用分液漏斗注入浓盐酸，浓硫酸稀释放热可能是盐酸沸腾飞溅；
（3）装置F的作用是吸收剩余的气体防止污染环境，防止空气中水分进入E与HSO3Cl反应。
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【题目】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的净出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。
（2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42－形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。
（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
温度/℃ | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
TiO2·xH2O转化率% | 92 | 95 | 97 | 93 | 88 |
分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。
（4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。
（5）若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5 mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？___________（列式计算）。
FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式______。
