【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______。
【题目】研究CO、CO2的回收对减少碳的排放、改善生态环境和构建生态文明具有重要的意义。回答下列问题:
(1)已知:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=99 kJ·mol1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41 kJ·mol1
则反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=_________。
(2)向容积相同的三个恒容密闭容器中分别通入一定量H2、CO,控制适当条件使其发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),反应中有关数据如下表所示:
容器 | 温度/K | 物质的起始浓度/mol/L | 物质的平衡浓度/mol/L | |
c(H2) | c(CO) | c(CH3OH) | ||
A | 350 | 0.40 | 0.20 | 0.16 |
B | 350 | 0.80 | 0.40 | |
C | T | 0.40 | 0.20 | 0.05 |
反应从开始到达到平衡时,平均反应速率:容器A____容器C(填“>”或“<”,后同),容器B中CO的转化率____80%。
(3)①CO2和H2在一定条件下能发生如下反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH<0。向一恒压密闭容器中入1 mol CO2 和3 mol H2,容器中H2的平衡转化率α随温度、压强的变化如图所示。
X表示___(填“温度”或“压强”),状态A、B、C对应的平衡常数K(A)、K(B)、K(C)的相对大小顺序为_____。
②向M、N两个初始容积相同的密闭容器中各充入2 mol CO2 和6 mol H2,控制适当条件使其发生如下反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)ΔH<0。其中M为恒压容器,N为恒容容器,若维持两容器的温度相同,则平衡时混合气体平均相对分子质量较大的是______(填“M”或“N”)。
(4)用NaOH溶液做碳捕捉剂,在降低碳排放的同时也获得了重要的化工产品Na2CO3。常温下,若某次捕捉后得到pH=10的溶液,则溶液中c()∶c()=___________[K1(H2CO3)=4.4×107、K2(H2CO3)=5×1011],溶液中c(Na+)_______ c()+2c()(填“>”“<”或“=”)。