题目内容
【题目】Al3+与HCO3-不能大量共存是它们相互促进水解完全造成的么?__________
【答案】是
【解析】
Al3+水解消耗OH-,HCO3-水解消耗H+,结合溶液的酸碱性及离子浓度变化分析。
Al3+是强酸盐电离产生,Al3+会发生水解反应,消耗水电离产生的OH-,水解方程式为:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,水解产生H+,使溶液显酸性;
HCO3-是强碱盐电离产生,HCO3-会发生水解反应,消耗水电离产生的H+产生H2CO3、OH-,水解方程式为:HCO3-+H2OH2CO3+OH-,水解产生OH-,使溶液显碱性;二者在同一溶液中,水解产生的H+、OH-发生中和反应,使两种离子的水解程度都增大,最终产生Al(OH)3沉淀和CO2气体,反应方程式为:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,可见二者由于盐的双水解反应而不能大量共存。
【题目】新能源汽车的大力推广,带动锂电池材料的发展。我国科学家研发出利用钛铁矿(主要成分为,还含有少量、、等杂质)制备锂离子电极材料—和的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)中,Fe元素的化合价为____________。
(2)“酸浸”后,钛主要以形式存在,写出水解的的离子方程式_________________。
(3)沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示:
温度/℃ | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
转化率/% | 92 | 95 | 97 | 93 | 88 |
分析高于40℃时转化率下降的原因_______________。
(4)中Ti的化合价为,其中过氧键的数目为_____________。
(5)滤液②中加入双氧水和磷酸,反应生成的离子方程式为____________;若测得Fe3+沉淀完全后,溶液中为,则常温下溶液的pH=______________。(已知的)
(6)从滤液②中得到沉淀之后,要对其进行洗涤、干燥,检验沉淀已经洗涤干净的方法_________________________________________。
【题目】2019年诺贝尔化学奖授予锂离子电池的发明者,LiFePO4是锂离子电池的正极材料。用含锂废渣(主要金属元素的含量:Li 8.50%、Ni 6.55%、Mg 13.24%)制备Li2C2O4,并用其制备LiFePO4部分工艺流程如图(该流程可能造成水体砷污染):
已知:滤液1、滤液2中部分离子的浓度(g·L-1):
Li+ | Ni2+ | Mg2+ | |
滤液1 | 22.72 | 20.68 | 60.18 |
滤液2 | 21.94 | 7.7×10-3 | 0.78×10-3 |
I.制备Li2C2O4
(1)滤渣2的主要成分有__(填化学式)。
(2)Na2C2O4溶液中各离子的浓度由大到小顺序为__。
(3)写出加入Na2C2O4溶液时发生反应的离子方程式:__。
Ⅱ.制备LiFePO4
(4)将电池极Li2C2O4和FePO4置于高温下反应生成LiFePO4和一种温室气体,该反应的化学方程式是___。
(5)LiFePO4需要在高温下成型后才能作为电极,高温成型时要加入少量石墨,则石墨的作用是__(任写一点)。
(6)我国科学家研究零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8)去除废水中的As(Ⅴ),其机制模型如图,其中零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是__。在该模型中得到的铁砷共沉淀物经灼烧(无元素化合价变化)后得到一种磁性化合物,化学式为Fe7As2O14,该物质中二价铁与三价铁的个数比为__。