【题目】某学习小组利用以下装置进行电解氯化铵溶液的实验,其中X为铁,Y为石墨,a为wg质量分数为40%的NH4Cl溶液(滴有酚酞)。
已知:①氧化性:Cl2> Br2>O2 > I2,②NH3+3CuO
3Cu + 3H2O + N2
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(l)电解过程中,A 装置中可观察到的现象是__________。
(2)请选用上述仪器,组装一套检验产生氢气的装置:_________[按气流方向(用“→”表示),用小写字母表示,装置不重复使用]。
(3)某同学认为将E换成装有碱石灰的干燥管也可以达到相同效果,乙同学认为不合理,其理由是________________。
(4)设计实验检测阳极产生的气体成分(除水蒸气外)。(所选的试剂用字母编号代替)限选试剂:A、3mol/LNaOH溶液 B、品红 C、酸化的淀粉-KI溶液 D、KBr溶液
操作 | 现象和结论 |
将混合气体依次通入________ | __________________ |
(5)电解结束后,加热电解液将NH3完全蒸出,并用水吸收形成200.00mL溶液,取出其中的20.00mL加指示剂后用标准浓度为c mol/L的盐酸溶液滴定,消耗盐酸V mL,则电解制得NH3的产率_________(用化简为整数的含w 、c 、V的代数式表示)。
(6)若实验时反接了正负极,则X极的电极方程式为______________。
【题目】锂离子电池的应用很广,一种利用钛铁矿[主要成分为偏钛酸亚铁(FeTiO3),含有少量Fe2O3]制取钛白粉(TiO2)和利用其副产物制取锂离子电池的正极材料(LiFePO4)的工艺流程如下(部分条件未给出)。
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(1)FeTiO3中Ti的化合价为______;在“还原”步骤中,还原“Fe3+”的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________。
(2)FeSO4溶解度与温度关系如下表,
温度(℃) | 30 | 20 | l5 | l0 | 5 | 0 | -2 | -6 |
FeSO4 (g/L) | 240 | 190 | 130 | 117 | 95 | 79 | 59 | 38 |
则操作I 的名称为_______、过滤。
(3)“转化” 步骤中对溶液进行加热的主要目的是_____________。
(4)写出“沉铁”的离子反应方程式___________,为使Fe3+完全沉降,则PO43-的浓度至少应为___________(己知:Ksp (FePO4· 2H2O) = 9.91×10-16)。
(5)流程中可循环利用的物质是(H2O除外)______,写出固相焙烧的反应方程式______。
(6)某锂离子充放电时,正极发生LiFePO4与FePO4的转化,当充电时,电池负极发生的
反应为6C+xLi++xe-=LixC6,写出放电时电池反应方程式______________。