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+3LiFePO4Li7Ti5O12+3FePO4,该电池充电时阳极反应式是____________________。
常温下,现有一瓶稀氨水、标准盐酸、pH试纸、必要的酸碱指示剂等药品,要测定电离度
的数值,其实验方案可设计如下:
(1)先测稀氨水的__________,设其数值为a,可通过__________实验(写名称,不用写过程)实现此目的。
(2)再测定其pH,设其数值为b,其操作过程简述如下:__________
(3)用a、b表示该氨水的电离度__________。
通常状况下,下列物质中①硫酸钡;②醋酸;③氯化氢;④三氧化硫;⑤氯气;⑥碳酸氢钠;⑦铜;⑧硫酸溶液;⑨氢氧化钾;⑩乙醇(下列各空填序号)
(1)属于强电解质的是:______________________________
(2)属于弱电解质的是:______________________________
(3)能导电的是:________________________________________
(4)属于非电解质的是:________________________________________
对-甲基苯甲酸乙酯(F)是有机化工原料,用于合成药物的中间体,某兴趣小组利用中学的简单有机物进行合成,其方案如下:
(1)A的结构简式是,E中含有的官能团名称是。
(2)指出化学反应类型:①;②。
(3)丁子香酚()是一种重要的调味剂,它与F的关系是。
a.同系物 b.同分异构体 c.同种物质
(4)下列物质不能与丁子香酚发生反应的是。
a.NaOH溶液 b.NaHCO3溶液 c.Br2的四氯化碳溶液 d.乙醇
(5)写出反应③的化学方程式:。
(1)CCS技术是将工业和有关能源产业中所生产的CO2进行捕捉与封存的技术,被认为是拯救地球、应对全球气候变化最重要的手段之一。其中一种以天燃气为燃料的“燃烧前捕获系统”的简单流程图如图所示(部分条件及物质未标出)。回答下列问题:
CH4在催化剂作用下实现第一步,也叫CH4不完全燃烧,1gCH4不完全燃烧反应放出2.21kJ热量,写出该反应的热化学方程式。
(2)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上可用(1)转化中得到的合成气制备甲醇。反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)某温度下,在容积为2L的密闭容器中进行该反应,其相关数据见下图:
①根据上图计算,从反应开始到tmin时,用H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=
②t min至2tmin时速率变化的原因可能是;
③3tmin时对反应体系采取了一个措施,至4tmin时CO的物质的量为0.5mol,请完成上图CO的曲线。
(3)某同学按下图所示的装置用甲醇燃料电池(装置Ⅰ)进行电解的相关操作,以测定铜的相对原子质量,其中c电极为铜棒,d电极为石墨,X溶液为500mL0.4mol/L硫酸铜溶液。当装置Ⅱ中某电极上收集到标准状况下的气体V1mL时,另一电极增重mg(m<12.8)。
①装置Ⅰ中、H+向极(填“a”或“b”)移动;b电极上发生的反应为。
②铜的相对原子质量的表达式为(用m和V1的代数式表示)。
已知某纯碱样品中含有NaCl杂质,为测定样品中纯碱的质量分数,甲同学用下图装置及试剂进行实验(夹持仪器略)。填写下列空白处。
(1)仪器A、B的名称分别是、。
(2)甲同学按实验正常操作的主要步骤如下:
①;
②将ag试样放入仪器B中,加适量蒸馏水溶解,得到样品溶液;
③称量盛有碱石灰的干燥管的质量为bg;
④从仪器A中滴入浓盐酸,直到不再产生气体时为止;
⑤再次称量盛有碱石灰的干燥管的质量为cg;
(3)甲同学根据以上实验求得的样品中Na2CO3的质量分数是(用含a、b、c的式子表示)
(4)乙同学认为甲同学在实验装置设计和使用药品上都有缺陷,会导致测得的Na2CO3的质量分数偏高,而丙同学则认为甲同学的实验装置会使测得的结果偏低,丙同学认为结果偏低的原因可能是:。
(5)若要解决乙、丙同学指出的甲同学实验中的问题,可对甲同学的实验装置和实验药品进行适当的改动,请按合理顺序选择仪器并完成下表:(用大写字母代表仪器,仪器可重复使用,夹持仪器略)
选用的仪器 |
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添加的药品 及必要的操作 |