题目内容
【题目】一种太阳能电池的工作原理如下图所示,电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液。下列说法不正确的是
![]()
A.K+ 移向催化剂b
B.催化剂a表面发生的化学反应:Fe(CN)64--e-= Fe(CN)63-
C.Fe(CN)63- 在催化剂b表面被氧化
D.电解池溶液中的Fe(CN)64- 和Fe(CN)63- 浓度基本保持不变
【答案】C
【解析】
由图可知,电子从负极流向正极,则a为负极,b为正极。
A.原电池的内电路中,阳离子向正极移动,图中太阳能电池b为正极,则K+移向催化剂b,A正确;
B.a为负极,发生氧化反应,则在催化剂a表面发生反应Fe(CN)64--e-=Fe(CN)63-,B正确;
C.b上发生还原反应,Fe(CN)63-+e-=Fe(CN)64-,Fe(CN)63-在催化剂b表面被还原,C错误;
D.由B、C选项中的电极反应可知,Fe(CN)64-和Fe(CN)63-二者以1:1相互转化,电解液中Fe(CN)64-和Fe(CN)63-浓度基本保持不变,D正确。
答案选C。
【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______。