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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____________________。

(1)+2
(2)SiO2
(3)TiOCl42+H2OTiO2↓+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

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

请按要求回答下列问题。
 
(1)根据图1回答①②:
①若断开K2,闭合K1
A电极可观察到的现象________________________________________________;
B极的电极反应式为__________________________________________________。
②若断开K1,闭合K2,A电极可观察到的现象是________________;B极的电极反应式为____________。
(2)根据图2回答③④:
③将较纯净的CuSO4溶液放入如图所示的装置中进行电解,石墨电极上的电极反应式为________________,电解反应的离子方程式为________________。
④实验完成后,铜电极增重a g,石墨电极产生标准状况下的气体体积________L。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

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
(2)产生上述现象的原因是________________________________________。
(3)写出反应的化学方程式:______________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

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)+2H2O2Ni(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
(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明,一节废镍镉电池可以使1 m2面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重,这是因为______________________。
(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:___________________________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

如图为相互串联的甲、乙两电解池。试回答:

(1)若甲电解池利用电解原理在铁上镀铜,则A是        (填电极材料和电极名称),电极反应是         ;B是(要求同A)        ,电极反应是         ,应选用的电解质溶液是    ;乙电解池中若滴入少量酚酞试液,开始电解一段时间,铁极附近呈     色。
(2)若甲电解池阴极增重1.28g,乙电解池中剩余溶液仍为400mL,则电解后所得溶液中新生成溶质的物质的量浓度为    mol/L,溶液的pH等于    
(3)若甲电解池以I=0.21A的电流电解60min后阴极增重0.25g,则此实验测得的阿伏加德罗常数NA为多少(已知电子电量e=1.60×10—19C)?(简要写计算过程)

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁,利用电解法可回收WC和Co。工艺流程简图如下:

(1)电解时废旧刀具做阳极,不锈钢做阴极,HCl溶液为电解液。阴极主要的电极反应式为________________________________________________________________________。
(2)净化步骤所得滤饼的主要成分是________。回收的洗涤液代替水配制电解液,目的是回收利用其中的________。
(3)溶液Ⅰ的主要成分是________。洗涤CoC2O4不充分对最终产品纯度并无明显影响,但焙烧时会造成环境污染,原因是____________________________________________。
(4)将Co2O3还原成Co粉的化学反应方程式为____________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(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

 
 

 
 

 
 

 
 

 
 
 
(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)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

化学能与电能之间的相互转化与人类的生活实际密切相关,在生产、生活中有重要的应用,同时也是学生形成化学学科素养的重要组成部分。
(1)熔融状态下,钠的单质和氯化亚铁能组成可充电电池,如图9-8工作原理示意图,反应原理为2Na+FeCl2Fe+2NaCl,该电池放电时,正极反应式为________________________________________________________________________;
充电时,____________(写物质名称)电极接电源的负极;该电池的电解质为________。

(2)某同学用铜片、石墨作电极电解一定浓度的硫酸铜溶液,工作原理示意图如图所示,一段时间停止通电取出电极。若在电解后的溶液中加入0.98 g氢氧化铜粉末恰好完全溶解,经测定所得溶液与电解前完全相同。请回答下列问题:

①Y电极材料是________,发生________(填“氧化”或“还原”)反应。
②电解过程中X电极上发生的电极反应式是_______________________________________________________________________。
③如在电解后的溶液中加入足量的小苏打,充分反应后产生气体在标准状况下所占的体积是__________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

以氯化钾和硫酸亚铁原料生产硫酸钾和氧化铁红颜料,其主要流程如下:
已知:溶液呈碱性,30℃以上溶液中大量分解。

(1)写出溶液中的物料守恒___________________________________
(2)写出沉淀池I中反应的化学方程式_______________________,该反应必须控制的反应条件是___________________________。
(3)检验沉淀I中沉淀是否完全的方法是__________________________________。
(4)酸化的目的是___________________________。
(5)在沉淀池II中,为使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__________________________。
(6)N、P、K、S都是植物生长所需的重要元素。滤液A可做复合肥料,因为其中含有___________等元素。
(7)中国海洋大学应用化学研究所在乙醇燃料电池技术方面获得突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。乙醇燃料电池的工作原理如图怕示。
①该电池工作时,c口通入的物质为___________。
②该电池负极的电极反应式为_____________________________________。

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