题目内容
磷酸铁锂(LiFePO4)被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。某企业利用富铁浸出液生成磷酸铁锂,开辟了处理硫酸亚铁废液一条新途径。其主要流程如下:
已知:H2LiO3是种难溶于水的物质。
(1)钛铁矿用浓硫酸处理之前,需要粉碎,其目的
(2)TiO2+水解生成H2TiO3的离子方程式
(3)加入NaClO发生反应的离子方程式
(4)在实验中,从溶液中过滤出H2TiO3后,所得滤液浑浊,应如何操作 。
(5)为测定钛铁矿中铁的含量,某同学取经浓硫酸等处理的溶液(此时钛铁矿中的铁己全部转化为二价铁离子),采取KMnO4标准液漓定Fe2+的方法:(不考虑KMnO4与其他物质反应)在滴定过程中,若未用标准液润洗滴定管,则使测定结果 。 (填“偏高、偏低、无影响”),滴定终点的现象 。滴定分析时,称取a g钛铁矿,处理后,用cmol/LKMnO4标准液滴定,消耗VmL,则铁元素的质量分数的表达式为
(15分)
(1)增大固体的表面积,加快化学反应速率。(2分)
(2)TiO2+ +2H2O H2TiO3 ↓ + 2H+ (2分)
(3)ClO— + 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + Cl— + H2O (3分)
(4)换上新的过滤器,将浑浊滤液重新过滤 (2分)
(5)偏高,(1分)滴加最后一滴KMnO4标准液,溶液变成紫红色,且在半分钟内不褪色为止(2分)。28cV/a%(3分)
解析试题分析:工艺流程题解题的关键是要弄清楚流程中物质的转化,要能够将工艺的流程转化为物质的流程。首先钛铁矿与浓硫酸反应,溶解转化为相关离子,再水解过滤分离H2TiO3和滤液(Fe2+、SO42-等),在滤液中分离、提纯最终得到LiFePO4,最后考查到酸碱中和滴定(氧化还原滴定)相关知识。整题较为简单。
考点:以工艺流程为基础,考查了化学实验基本操作,元素及化合物知识,氧化还原滴定及误差分析及化学计算相关知识。
就有关物质的分离回答下列问题:
(1)现有一瓶A和B的混合液,已知它们的性质如下表。
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·cm-3 | 溶解性 |
A | -11.5 | 198 | 1.11 | A、B互溶,且均易溶于水 |
B | 17.9 | 290 | 1.26 |
据此分析,将A和B相互分离的常用方法是: 。
(2)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法: 。
用于提纯或分离物质的方法有:
A.萃取分液; | B.加热分解; | C.蒸发结晶; | D.分液;E、蒸馏;F、过滤等,请将提纯或分离方法的序号填在后面横线上。 |
(2)分离水和汽油的混合物___
(3)分离相溶的CCl4(沸点:76.75℃)和甲苯(沸点:110.6℃)的混合物_____
为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。
Ⅰ. AgNO3的氧化性
将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验。可选用试剂:KSCN溶液、NaOH溶液、氯水、KMnO4溶液。
⑴请完成下表:
操作 | 现象 | 结论 |
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入 ,振荡 | | 存在Fe3+ |
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入1~2滴KMnO4溶液,振荡 | | 存在Fe2+ |
【实验结论】Fe的氧化产物为存在Fe2+和Fe3+
Ⅱ. AgNO3的热稳定性
用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束以后,试管中残留固体为黑色。
Ⅱ.⑵装置B的作用是 。
⑶经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是 。
⑷【查阅资料】Ag2O和粉末的Ag均为黑色;Ag2O可溶于氨水。
【提出假设】试管中残留的黑色固体可能是:① Ag;② Ag2O;③ Ag和Ag2O。
【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体,进行了如下实验。
实验编号 | 操作 | 现象 |
a | 加入足量氨水,振荡 | 黑色固体不溶解 |
b | 加入足量稀硝酸,振荡 | 黑色固体溶解,并有气体产生 |
【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是 (填实验编号)。
【实验结论】根据上述实验结果,得出AgNO3固体受热分解的方程式为 。
【实验拓展】取2.0g AgNO3样品充分受热分解,共收集到标况下气体的体积为336mL,则样品中AgNO3的百分含量为 。