【題目】鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3(可表示為FeO·TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等雜質(zhì)。利用鈦鐵礦制備鋰離子電池電極材料(鈦酸鋰Li4Ti5O12和磷酸亞鐵鋰LiFePO4)的工藝流程如下圖所示:
(1)化合物Li2Ti5O15中鈦元素的化合價是+4價,氧元素的化合價為__________。
(2)鈦鐵礦與硫酸反應(yīng)時,常將鈦鐵礦粉碎,其目的是:__________,濾渣A的成分是__________。
(3)固體TiO2轉(zhuǎn)化(NH4)2Ti5O15的離子方程式為__________,該反應(yīng)__________氧化還原反應(yīng) (填“屬于” 或“不屬于” )。
(4)反應(yīng)②中固體TiO2、轉(zhuǎn)化成(NH4)2Ti5O15溶液時,Ti元素的浸出率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示。反應(yīng)溫度過高時,Ti 元素浸出率下降的原因是__________。
(5)(NH4)2Ti5O15轉(zhuǎn)化為Li2Ti5O15的離子方程式為:__________。
(6)寫出由濾液D生成FePO4的離子方程式__________。
(7)由濾液D制各LiFePO4的過程中,所需17%雙氧水與H2C2O4的質(zhì)量比是__________。
【答案】 -2、-1 增大接觸面積加快反應(yīng)速率,提高浸出率 SiO2 CaSO4 5TiO2+4H2O2+2NH3·H2O=2NH4++Ti5O152-+5H2O 不屬于 溫度過高時,反應(yīng)物氨水(或雙氧水)會受熱分解 Ti5O152-+2Li+=Li2Ti5O15↓ 2Fe2++2H3PO4+H2O2=2FePO4↓+2H2O+4H+ 20∶9
【解析】鐵礦石加入硫酸溶解過濾得到濾渣A為二氧化硅和硫酸鈣,濾液B中含有Mg2+、Fe2+、Ti4+等,加熱促進水解,過濾得到沉淀TiO2,加入過氧化氫和氨水反應(yīng)得到(NH4)2Ti5O15,加入氫氧化鋰溶液得到沉淀Li2Ti5O15,加入碳酸鋰煅燒得到鈦酸鋰Li4Ti5O12,濾液D加入過氧化氫將Fe2+氧化為Fe3+,加入磷酸得到沉淀磷酸鐵,加入碳酸鋰和草酸煅燒得到磷酸亞鐵鋰LiFePO4。
(1)化合物Li2Ti5O15中鈦元素的化合價是+4價,Li元素的化合價為+1價,根據(jù)正負化合價的代數(shù)和為0,氧元素的化合價為-2、-1,故答案為:-2、-1;
(2)鈦鐵礦與硫酸反應(yīng)時,常將鈦鐵礦粉碎,可以增大接觸面積加快反應(yīng)速率,提高浸出率,由于雜質(zhì)中二氧化硅不溶于鹽酸,所以濾渣A成分是二氧化硅,故答案為:增大接觸面積加快反應(yīng)速率,提高浸出率;SiO2 、CaSO4;
(3) 二氧化鈦與氨水、雙氧水反應(yīng)生成(NH4)2Ti5O15的離子方程式為5TiO2+4H2O2+2NH3·H2O=2NH4++Ti5O152-+5H2O,反應(yīng)中沒有元素的化合價發(fā)生變化,不屬于氧化還原反應(yīng),故答案為:5TiO2+4H2O2+2NH3·H2O=2NH4++Ti5O152-+5H2O;不屬于;
(4)由于二氧化鈦與氨水、雙氧水反應(yīng)生成(NH4)2Ti5O15時,溫度過高,雙氧水和氨水都容易分解,所以反應(yīng)溫度過高時,Ti元素浸出率下降,故答案為:溫度過高時,反應(yīng)物氨水(或雙氧水)受熱易分解;
(5) (NH4)2Ti5O15,加入氫氧化鋰溶液得到沉淀Li2Ti5O15,反應(yīng)的離子方程式為Ti5O152-+2Li+=Li2Ti5O15↓,故答案為:Ti5O152-+2Li+=Li2Ti5O15↓;
(6)過氧化氫將Fe2+氧化為Fe3+,加入磷酸得到沉淀磷酸鐵,反應(yīng)離子方程式為:2Fe2++2H3PO4+H2O2=2FePO4↓+2H2O+4H+,故答案為:2Fe2++2H3PO4+H2O2=2FePO4↓+2H2O+4H+;
(7)根據(jù)電子守恒,過氧化氫氧化鐵元素轉(zhuǎn)移的電子就等于鐵離子氧化草酸轉(zhuǎn)移的電子數(shù),因此可得關(guān)系式:H2O2~H2C2O4,設(shè)雙氧水質(zhì)量為x,草酸質(zhì)量為y,則:
H2O2~H2C2O4
34 90
x×17% y
所以=,整理可得x:y=20:9,17%雙氧水與H2C2O4的質(zhì)量比為20:9,故答案為:20:9。
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【題目】請根據(jù)下列化合物的結(jié)構(gòu)式分析回答:
(1)圖中⑨名稱是________,①名稱是________。圖中代表肽鍵的序號為____。
(2)該化合物是由_____個氨基酸分子失去_____水分子而形成的。
(3)該化合物叫_______肽。
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【題目】Y元素最高正價與負價的絕對值之差是4;Y元素與M元素形成離子化合物,并在水中電離出電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,該化合物( )
A.KClB.Na2SC.Na2OD.K2S
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【題目】分別將下列物質(zhì):①FeCl3 ②KMnO4 ③NaCl ④Ca(HCO3)2 ⑤Na2SO3 ⑥K2SO4投入水中,在蒸發(fā)皿中對其溶液加熱蒸干灼燒,能得到原物質(zhì)的是( )
A. ②③ B. ③⑥ C. ①④ D. ⑤⑥
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【題目】為研究銅與濃硫酸的反應(yīng),某化學興趣小組進行如下實驗。
實驗Ⅰ 反應(yīng)產(chǎn)物的定性探究
實驗裝置如圖所示。固定裝置已略去
(1)A中反應(yīng)的化學方程式為____________。
(2)F燒杯中的溶液通常是________________。
(3)實驗過程中,能證明濃硫酸中硫元素的氧化性強于氫元素的現(xiàn)象是______。
(4)實驗結(jié)束后,證明A裝置試管中反應(yīng)所得產(chǎn)物是否含有銅離子的操作方法是______。
(5)為說明濃硫酸中的水是否影響B(tài)裝置現(xiàn)象的判斷,還須進行一次實驗。實驗方案為_______。
實驗Ⅱ 反應(yīng)產(chǎn)物的定量探究
(6)在銅與濃硫酸反應(yīng)的過程中,發(fā)現(xiàn)有黑色物質(zhì)出現(xiàn),經(jīng)查閱文獻獲得下列資料。
資料1:
硫酸(mol/L) | 黑色物質(zhì)出現(xiàn)的溫度(℃) | 黑色物質(zhì)消失的溫度(℃) |
15 | 約150 | 約236 |
16 | 約140 | 約250 |
18 | 約120 | 不消失 |
資料2:X射線晶體分析表明,銅與濃硫酸反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)為Cu2S、CuS、Cu7S4中的一種或幾種。僅由上述資料可得出的正確結(jié)論是_________。
a.銅與濃硫酸反應(yīng)時所涉及的反應(yīng)可能不止一個
b.硫酸濃度選擇適當,可避免最后產(chǎn)物中出現(xiàn)黑色物質(zhì)
c.該反應(yīng)發(fā)生的條件之一是硫酸濃度≥15mol/L
d.硫酸濃度越大,黑色物質(zhì)越快出現(xiàn)、越難消失
(7)為測出硫酸銅的產(chǎn)率,將該反應(yīng)所得溶液中和后配制成250.00mL溶液,取該溶液25.00mL加入足量KI溶液振蕩,以淀粉溶液為指示劑,用bmol/LNa2S2O3溶液滴定生成的I2,3次實驗平均消耗該Na2S2O3溶液V mL。若反應(yīng)消耗銅的質(zhì)量為a g,則硫酸銅的產(chǎn)率為________。(已知:2Cu2++4I-=2CuI+I2,2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)
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【題目】(題文)有X、Y、Z三種短周期元素,原子半徑大小關(guān)系為r(Y)>r(X)>r(Z),原子序數(shù)之和為16。X、Y、Z三種元素的常見單質(zhì)分子在適當條件下可發(fā)生如圖變化,其中B和C均為10電子分子.下列說法中不正確的是
A. X與Z形成的某種化合物可用來殺菌消毒 B. C極易溶于B中,溶液呈堿性
C. Y與Z形成的二元化合物只含有極性鍵 D. A和C能發(fā)生氧化還原反應(yīng)
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【題目】
化合物X()是一種香料,常用于肥皂、洗滌劑、化妝品中,其合成路線如圖所示:其中A是相對分子質(zhì)量為92的芳香烴。
已知Ⅰ.兩個羥基連在同一個碳原子上會自動脫水生成羰基:
Ⅱ.D的核磁共振氫譜只有1組峰:
Ⅲ.
Ⅳ.R1CHO+R2CH2CHO(R1、R2為烴基)
回答下列問題:
(1)B的結(jié)構(gòu)簡式為:___________,E的名稱為:___________。
(2)X的分子式為:___________。
(3)C中官能團的名稱為:___________,D→E的反應(yīng)類型為:___________。
(4)F→G的化學反應(yīng)方程式為:___________。
(5)H→X的化學反應(yīng)方程式為:___________。
(6)滿足下列條件的M(C10H12O)的結(jié)構(gòu)有___________種(不考慮立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜為5組峰的結(jié)構(gòu)簡式為:___________。①與F互為同系物②苯環(huán)上只有2個取代基
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【題目】(1)研究SO2的性質(zhì)對改善空氣質(zhì)量具有重要意義。某化學興趣小組為探究SO2的化學性質(zhì)進行以下實驗,如下圖裝置(加熱及固定裝置已略去)。
①以上實驗中,體現(xiàn)SO2具有氧化性的實驗現(xiàn)象為____________,對應(yīng)化學方程式為_____________________。
② D裝置的作用是__________,寫出該裝置中發(fā)生的離子方程式______________。
③ A中反應(yīng)開始后,試管B中始終無明顯現(xiàn)象。現(xiàn)將試管B中溶液分成兩份,分別滴加一定量的氯水和氨水,均出現(xiàn)白色沉淀,任選其中一個實驗,結(jié)合離子方程式進行解釋:_____________________________________________。
(2)硫酸工廠的煙氣中含有SO2,有多種方法可實現(xiàn)煙氣脫硫。
① “鈉堿法”用NaOH溶液作吸收劑,向 100 mL 0.3 mol·L-1的NaOH溶液中通入標準狀況下0.448 L SO2氣體,所得溶液中的溶質(zhì)是_________________________________(填化學式)。
② 某硫酸廠擬用含Cr2O72的酸性廢水處理煙氣中SO2,反應(yīng)后的鉻元素以Cr3+形式存在,則反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是__________________。
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【題目】化合物F是一種重要的醫(yī)藥中間體,其制備流程如下圖所示。
已知:。
回答下列問題:
(1)的名稱為___________,其分子中共面原子數(shù)目最少為______________。
(2)直接硝化也可以制得B,但上述流程卻經(jīng)由①②③三步反應(yīng)制取B,其目的是__________________。
(3)反應(yīng)⑥的主要目的是______________。上述流程中不屬于取代反應(yīng)的有______(填序號)。
(4)有機物C 中含氧官能團的名稱為__________;寫出反應(yīng)⑧的化學方程式:____________________。
(5)符合下列條件的B 的同分異構(gòu)體共有______種。
a.苯環(huán)上有兩個取代基 b.既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)又能發(fā)生水解反應(yīng)
(6)已知當苯環(huán)上有硝基時,再引入的其他基團主要進入它的間位。以苯為主要原料,其他無機原料自選,設(shè)計一個合成的合成路線:_______________________。示例:AB……→目標產(chǎn)物。
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