18．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LiFePO——青夏教育精英家教网—

18．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1所示：

已知：FeTiO₃与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO₃+4H⁺+4Cl^-=Fe²⁺+TiOCl₄^2-+2H₂O
（1）化合物FeTiO₃中铁元素的化合价是+2．
（2）滤渣A的成分是SiO₂．
（3）滤液B中TiOCl₄^2-和水反应转化生成TiO₂的离子方程式是TiOCl₄^2-+H₂O=TiO₂↓+2H⁺+4Cl^-．
（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2所示．反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因_温度过高时，反应物氨水（或双氧水）受热易分解．
（5）反应③的化学方程式是（NH₄）₂Ti₅O₁₅+2LiOH=Li₂Ti₅O₁₅↓+2NH₃•H₂O（或2NH₃+2H₂O）．
（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20：9．
（7）若采用钛酸锂（Li₄Ti₅O₁₂）和磷酸亚铁锂（LiFePO₄）作电极组成电池，其工作原理为：
Li₄Ti₅O₁₂+3LiFePO₄ $?_{放电}^{充电}$Li₇Ti₅O₁₂+3FePO₄该电池充电时阳极反应式是：LiFePO₄-e^-=FePO₄+Li⁺．

17．过渡金属的单质及化合物很多有催化性能，氯化铜、氯化亚铜经常用作有机合成催化剂．实验室中用氯气与粗铜（杂质只有Fe）反应，制备铜的氯化物的流程如下．

查阅资料：
氯化亚铜：白色微溶于水，在干燥空气中稳定，受潮则易变蓝棕色，在热水中迅速水解生成氧化铜水合物而呈红色．
氯化铜：从水溶液中结晶时，在15℃以下得到四水物，在15～25.7℃得到三水物，在26～42℃得到二水物，在42℃以上得到一水物，在100℃得到无水物．
（1）现用如图所示的实验仪器及药品制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应（铁架台、铁夹省略）．

①按气流方向连接各仪器接口顺序是：a→d、e→h、i→f、g、→b．
②本套装置有两个仪器需要加热，加热的顺序为先A后D，这样做的目的是排出空气，防止铜被氧气氧化．
（2）分析流程：
①固体甲需要加稀盐酸溶解，其理由是抑制氯化铜、氯化铁水解；
②溶液甲可加试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的（填序号）c．
a．NaOH b． NH₃•H₂O c．CuO d．CuSO₄
③完成溶液乙到纯净CuCl₂•2H₂O晶体的系列操作步骤为：加少量盐酸、蒸发浓缩、冷却到26～42℃结晶、过滤、洗涤、干燥．
（3）向溶液乙中加入适当的还原剂（如SO₂、N₂H₄、SnCl₂等），并微热得到CuCl沉淀，写出向乙溶液加入N₂H₄（氧化产物为无毒气体）的离子方程式：4Cu²⁺+4Cl^-+N₂H₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4CuCl↓+N₂↑+4H⁺．此反应只能微热的原因是微热维持反应发生，温度过高生成氧化铜水合物．
（4）若开始取100g 含铜96%的粗铜与足量Cl₂反应，经上述流程只制备CuCl₂•2H₂O，最终得到干燥产品277g，求制备CuCl₂•2H₂O的产率108%；（精确到1%）分析出现此情况的主要原因在调节溶液pH时，加入CuO反应生成了CuCl₂，使产品质量增加．

16．有A、B、C、D、E五种短周期主族元素，原子序数由A到E逐渐增大．
①A元素最外层电子数是次外层电子数的2倍．
②B的阴离子和C的阳离子与氖原子的电子层结构相同．
③在通常状况下，B的单质是气体，0.1molB的气体与足量的氢气完全反应共有0.4mol电子转移．
④C的单质在点燃时与B的单质充分反应，生成淡黄色的固体，此淡黄色固体能与AB₂反应可生成B的单质．
⑤D的气态氢化物与其最高价含氧酸间能发生氧化还原反应．请写出：
（1）A元素的最高价氧化物的电子式

．
（2）B元素在周期表中的位置第二周期VIA族．
（3）B单质与C单质在点燃时反应的生成物中所含化学键类型有离子键、共价键．
（4）D元素的氢化物化学式是H₂S，E元素的最高价氧化物的水化物化学式为HClO₄．
（5）C与D能形成2：1的化合物，用电子式表示该化合物的形成过程的

．
（6）元素D与元素E相比，非金属性较强的是Cl（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是bd（填选项序号）．
a．常温下D的单质和E的单质状态不同 b．E的氢化物比D的氢化物稳定
c．一定条件下D和E的单质都能与钠反应
d．D的最高价含氧酸酸性弱于E的最高价含氧酸
e．D的单质能与E的氢化物反应生成E单质．

15．下列各组混合物中，不论两种物质以何种比例混合，只要总物质的量一定，完全燃烧后，消耗O₂的质量不变的是（　　）

14．

如图为周期表中短周期的一部分．已知a原子的最外层上的电子数目是次外层电子数目的一半，下列说法中不正确的是（　　）

	A．	元素b的最高价氧化物的水化物的酸性比c的弱
	B．	元素d的原子半径比a的小
	C．	元素a单质在空气中燃烧会导致“温室效应”
	D．	元素a的单质是一种良好的半导体材料

13．短周期元素X、Y、Z，在周期表中的位置如图所示，则下列说法错误的是（　　）

	A．	X单质最稳定		B．	Y的氢化物为HY
	C．	Z单质常温下是淡黄色固体		D．	能生成HXO

12．X、Y、Z、W是短周期的四种元素，有关他们的信息如下表所示．

	部分结构知识	部分性质
X	X的单质由双原子分子构成，分子中有14个电子	X有多种氧化物，如XO、XO₂、X₂O₄等；通常情况下XO₂与X₂O₄共存
Y	Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半	Y能形成多种气态氢化物
Z	Z原子的最外层电子数多于4	Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和等于6
W	W原子的最外层电子数等于2n-3 （n为原子核外电子层数）	化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wⁿ⁺

填写下列空白：（提示：不能用字母X、Y、Z、W作答）
（1）X的气态氢化物分子的价层电子对互斥模型是四面体、其分子构型是三角锥形．Z元素在周期表中的位置是第三周期第VIIA族．
（2）X的第一电离能比它同周期后一主族的元素的第一电离能大的原因是N元素原子2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低．
（3）Y与氢形成的最简单的氢化物的键角是109°28′．
（4）实验室用X的氢化物的水溶液制取W的氢氧化物的方法是（用离子方程式表示）Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
（5）z的不同价态的含氧酸的酸性的酸性从大到小的顺序是HClO₄＞HClO₃＞HClO其原因是中心原子的正电性越高越容易电离出氢离子用中心原子的正电性解释）

11．根据下表部分短周期元素的原子半径及主要化合价信息回答以下问题：

元素	A	B	C	D	E	F	G	H
原子半径（nm）	0.130	0.118	0.090	0.102	0.073	0.154	0.037	0.099
主要化合价	+2	+3	+2	+6，-2	-2	+1	+1	+7，-1

（1）E与氢形成的化合物由两种分别是H₂O、H₂O₂，其中心原子的杂化方式分别是sp³、sp³．
（2）B、H两元素的最高价氧化物所对应的水化物相互反应的离子方程式是Al（OH）₃+3H⁺═Al³⁺+3H₂O．
（3）实验室中制取H单质反应的化学方程式是MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．

10．

如图所示某温度下，在2L密闭容器中发生反应，则
①该反应的反应物是X和Y；
②该反应的方程式为X+Y?2Z；
③在10s内用Z表示的速率是0.08mol/（L•s）．

9．

（1）如图原电池装置所示，请回答：
①Cu为原电池的正极；
②电子从Zn极（填电极材料）经导线流向Cu极；
③Zn极发生氧化反应（填氧化或还原）；Cu极附近现象是有无色气泡生成；
④负极反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺
（2）现有如下两个反应
A：NaOH+HCl=NaCl+H₂O B：CuSO₄+Fe=FeSO₄+Cu
①上述两个反应中不能设计成原电池的是A；
②对能形成原电池的反应，构成原电池时负极材料是Fe（失电子的物质做负极）；负极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺．

0 171463 171471 171477 171481 171487 171489 171493 171499 171501 171507 171513 171517 171519 171523 171529 171531 171537 171541 171543 171547 171549 171553 171555 171557 171558 171559 171561 171562 171563 171565 171567 171571 171573 171577 171579 171583 171589 171591 171597 171601 171603 171607 171613 171619 171621 171627 171631 171633 171639 171643 171649 171657 203614

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