题目内容
钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO·TiO2)，含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如图所示：
已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为FeTiO3＋4H＋＋4Cl－=Fe2＋＋TiOCl42—＋2H2O
(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是________。
(2)滤渣A的成分是________。
(3)滤液B中TiOCl42—转化生成TiO2的离子方程式是________________。
(4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示。反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是________________________________。
(5)反应③的化学方程式是________________________。
(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中，所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是________。
(7)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)做电极组成电池，其工作原理为Li4Ti5O12＋3LiFePO4
Li7Ti5O12＋3FePO4，该电池充电时阳极反应式是____________________。
(1)＋2
(2)SiO2
(3)TiOCl42—＋H2O
TiO2↓＋2H＋＋4Cl－
(4)温度过高时，反应物氨水(或双氧水)受热易分解
(5)(NH4)2Ti5O15＋2LiOH=Li2Ti5O15↓＋2NH3·H2O(或2NH3＋2H2O)
(6)20?9
(7)LiFePO4－e－=FePO4＋Li＋
解析
如图所示的装置，在盛有水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心地往烧杯中央滴入CuSO4溶液。
(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)________。
| A．铁圈和银圈左右摇摆不定 |
| B．保持平衡状态不变 |
| C．铁圈向下倾斜 |
| D．银圈向下倾斜 |
(3)写出反应的化学方程式：______________________________________。
化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
（1）目前常用的镍镉（Ni—Cd）电池，其电池总反应可以表示为：
Cd＋2NiO（OH）＋2H2O
2Ni（OH）2＋Cd（OH）2
已知Ni（OH）2和Cd（OH）2均难溶于水但能溶于酸，以下说法正确的是________（填字母序号）。
①以上反应是可逆反应 ②以上反应不是可逆反应 ③充电时化学能转变为电能 ④放电时化学能转变为电能
| A．①③ | B．②④ |
| C．①④ | D．②③ |
（3）另一种常用的电池锂电池（锂是一种碱金属元素，其相对原子质量为7），由于它的比容量（单位质量电极材料所能转换的电能）特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年，它的负极由金属锂制成，电池总反应可表示为Li＋MnO2=LiMnO2。
试回答：锂电池比容量特别大的原因是___________________________。
锂电池中的电解质溶液需用非水溶液配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因：___________________________________________________。
（1）将等物质的量的KI和CuCl2溶于水，用惰性电极电解，该电解反应可分为________个阶段（表格不一定填满，若不够还可以自行添加）。
| 阶段 | 相当于电解什么溶液 | 离子方程式 |
| ① | | |
| ② | | |
| ③ | | |
| ④ | | |
| ⑤ | | |
（2）画出过程中溶液pH随时间变化的曲线（假定生成的Cl2全部逸出）。
Fe＋2NaCl，该电池放电时，正极反应式为________________________________________________________________________；
溶液呈碱性，30℃以上溶液中
沉淀是否完全的方法是__________________________________。
晶体分离出来用到过滤操作，过滤时用到的主要玻璃仪器是__________________________。