题目内容

【题目】钛(22Ti)由于其特殊的性能被誉为“未来世纪的金属”。钛铁矿主要成分为FeTiO3(含有少量MgO、SiO2等杂质)，Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿来制备，工艺流程如下：

⑴钛铁矿在预处理时需要进行粉碎，其原因是__________________________________。

⑵过程①中，铁的浸出率结果如图所示。由图可知，当铁的浸出率为80%时，所采用的实验条件是_________________________。

⑶过程②中固体TiO2与双氧水、氨水反应转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度关系如图所示，反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是_______________________。

⑷写出由滤液D生成FePO4的离子方程式_____________________________________________

⑸由流程图可知FePO4制备LiFePO4的化学方程式是_________________________。

【答案】增大反应物接触面积，加快反应速率 100℃，3小时 温度过高，双氧水分解与氨气逸出导致Ti元素浸出率下降 2Fe2+ + H2O2 + 2H3PO4 = 2FePO4↓+ 2H2O + 4H+ 2FePO4 + Li2CO3 + H2C2O4 3CO2↑ + H2O + 2LiFePO4

【解析】

⑴钛铁矿在预处理时需要进行粉碎，可以增大反应物接触面积，加快反应速率；

⑵由图可知，当铁的浸出率为80%时所采用的实验条件是温度和时间；

⑶温度过高，双氧水和氨水都容易分解， Ti元素浸出率下降；

⑷过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+，加入磷酸得到沉淀磷酸铁；

⑸根据质量守恒定律可得过程中FePO4制备LiFePO4的化学方程式。

⑴钛铁矿在预处理时需要进行粉碎，可以增大反应物接触面积，加快反应速率；故答案为：增大反应物接触面积，加快反应速率；

⑵由图可知，当铁的浸出率为80%时，所采用的实验条件是100℃和3小时；故答案为：100℃，3小时；

⑶温度过高，双氧水和氨水都容易分解，所以反应温度过高时，Ti元素浸出率下降；故答案为：温度过高，双氧水分解与氨气逸出导致Ti；

⑷过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+，加入磷酸得到沉淀磷酸铁，反应离子方程式为2Fe2+ + H2O2 + 2H3PO4 = 2FePO4 + 2H2O + 4H+，故答案为：2Fe2+ + H2O2 + 2H3PO4 = 2FePO4 + 2H2O + 4H+；

⑸过程中由FePO4制备LiFePO4，根据质量守恒定律可得化学方程式是：2FePO4 + Li2CO3 + H2C2O4 3CO2↑ + H2O + 2LiFePO4，故答案为：2FePO4 + Li2CO3 + H2C2O4 3CO2↑ + H2O + 2LiFePO4。

练习册系列答案
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【题目】中和热的测定实验的关键是要比较准确地配制一定的物质的量浓度的溶液，在实验过程中要尽量避免热量的散失，要求比较准确地测量出反应前后溶液温度的变化。回答下列问题：

（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是______________________。

（2）在大小烧杯之间填满碎泡沫（或纸条）其作用是____________________；大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值__________(填“偏大、偏小、无影响”)。

（3）做一次完整的中和热实验，温度计需要使用______次；

（4）该实验常用0.50 mol·L－1HCl和0.55 mol·L－1的NaOH溶液各50 mL。若上述HCl、NaOH溶液的密度都近似为1 g/cm3，中和后生成的溶液的比热容c＝4.18 J/（g·℃），反应后温度升高了△t,则生成1mol水时的反应热ΔH=___________ kJ/mol（填表达式）。

（5）如果用50mL0.50mol/L醋酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量______(填“相等、不相等”)，简述理由____________。

【题目】下列操作达不到预期目的是( )

用乙醇与3mol/L的H2SO4混合共热制乙烯；

将饱和食盐水滴入盛有电石的烧瓶中制乙炔；

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分馏石油时将温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处，实验室制乙烯则是伸入到混合液中；

制硝基苯时，应先加浓硝酸，再加浓硫酸，待液体冷却后再加苯；

将与NaOH的醇溶液共热制备CH3-CH=CH2

A.B.C.D.

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A.磷原子最外层有三个未成对电子，故只能结合三个氯原子形成 PCl3

B.PCl3 分子是平面结构

C.PCl5 分子中的 P—Cl 键都是 π 键

D.磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成 PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷

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已知：

①滤渣1的主要成份是Fe3O4、MnO2。

②上述流程中，除最后一步外，其余步骤钨的化合价未变。

③常温下，钨酸难溶于水，钨酸钙(CaWO4)微溶于水。

回答下列问题：

⑴钨酸盐(FeWO4、MnWO4)中钨元素的化合价为________，为了加快黑钨矿在空气中熔融碱分解速率，可以采取_____________措施(写出其中一种即可)。

⑵请写出FeWO4在熔融条件下发生碱分解反应生成Fe3O4的化学方程式_________________________。

⑶操作1是工业上分离矿石的一种物理方法，此方法是_____________________________。上述流程中向粗钨酸钠溶液中加HCl调pH = 10后，溶液中的杂质阴离子为SiO32－、PO43－等，则“净化”过程中，加CaCl2的作用是____________________________________________。

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A. c1：c2＝3∶1 B. 平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3

C. X、Y的转化率不相等 D. c1的取值范围为0 mol/L<c1 <0.14 mol/L

【题目】利用水钴矿（主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等）可以制取多种化工试剂，以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程，回答下列问题：

已知：①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等．

②沉淀I中只含有两种沉淀。

③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表．

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Co(OH)2

Al(OH)3

Mn(OH)2

开始沉淀

2.7

7.6

7.6

4.0

7.7

完全沉淀

3.7

9.6

9.2

5.2

9.8

（1）浸出过程中Co2O3发生反应的离子反应方程式为___________。

（2）NaClO3在浸出液中发生的离子反应方程式为_________________。

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（5）为测定粗产品中CoCl2·6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，过滤、洗涤、干燥，测沉淀质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100%,其原因可能是____________________（回答一条原因即可）。

（6）将5.49g草酸钴晶体（CoC2O4·2H2O）置于空气中加热，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如下表．

温度范围/℃

固体质量/g

150～210

4.41

290～320

2.41

经测定，整个受热过程，只产生水蒸气和CO2气体，则290～320℃温度范围，剩余的固体物质化学式为__。

［已知： CoC2O4·2H2O的摩尔质量为183g·mol-1］

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【题目】Ⅰ.查阅资料，乙二酸（HOOC-COOH，可简写为H2C2O4）俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸（为弱电解质），且酸性强于碳酸。

（1）已知高锰酸钾能氧化草酸.反应如下（部分产物和生成物未写）：MnO+H2C2O4→Mn2++CO2↑。若把该反应设计成一原电池，则正极的电极反应式为___。

（2）某同学将2.52g草酸晶体（H2C2O42H2O）加入到100mL0.2molL-1的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性，则其中含碳元素的粒子中物质的量浓度最小的微粒化学式为___。

Ⅱ.某化学兴趣小组在一次实验探究中发现，向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时，发现反应速率变化如图所示，小组成员探究t1～t2时间内速率变快的主要原因，为此“异常”现象展开讨论，猜想造成这种现象的最可能原因有两种。

猜想Ⅰ：此反应过程放热，温度升高，反应速率加快；

猜想Ⅱ：……。

（3）猜想Ⅱ可能是：___。

（4）基于猜想Ⅱ成立，设计方案进行实验，请完成以下实验记录表内容。

试管A

试管B

加入试剂

2mL0.1mol/LH2C2O4溶液、1mL0.05mol/L酸性KMnO4

2mL0.1mol/LH2C2O4溶液、1mL0.05mol/L酸性KMnO4，少量___固体（填物质名称）

实验现象

(褪色时间)

褪色时间10min

褪色时间___10min

（选填“<”“>”或“=”）

结论

猜想Ⅱ正确

Ⅲ.为了测定含有H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样中各物质的质量分数，进行如下实验：

①称取6.0g试样，加水溶解，配成250mL试样溶液。

②用酸式滴定管量取25.00mL试样溶液放入锥形瓶中，并加入2～3滴酚酞试液，用0.2500mol/LNaOH溶液滴定，消耗NaOH溶液20.00mL。

③再取25.00mL试样溶液放入另一锥形瓶中，用0.1000mol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定，消耗高锰酸钾溶液16.00mL。

回答下列问题：

（5）步骤③中判断滴定终点的方法是___。

（6）步骤②中量取试样溶液时，酸式滴定管用蒸馏水洗过后没有润洗，则测得H2C2O4·2H2O的质量分数___。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

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