【題目】（14分）Li4Ti3O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為Fe TiO3 ， 還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)）來制備，工藝流程如下：

回答下列問題：
（1）“酸浸”實(shí)驗(yàn)中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示．由圖可知，當(dāng)鐵的凈出率為70%時(shí)，所采用的實(shí)驗(yàn)條件為 ．

（2）“酸浸”后，鈦主要以TiOCl42﹣形式存在，寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式 ．
（3）TiO2xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示:

溫度/℃

30

35

40

45

50

TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率/%

92

95

97

93

88

分析40℃時(shí)TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因 ．
（4）Li2Ti5O15中Ti的化合價(jià)為+4，其中過氧鍵的數(shù)目為 ．
（5）若“濾液②”中c（Mg2+）=0.02molL﹣1 ， 加入雙氧水和磷酸（設(shè)溶液體積增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c（Fe3+）=1.0×10﹣5 ， 此時(shí)是否有Mg3（PO4）2沉淀生成？（列式計(jì)算）．FePO4、Mg3（PO4）2的分別為1.3×10﹣22、1.0×10﹣24
（6）寫出“高溫煅燒②”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式 ．

【答案】
（1）100℃，2h，90℃，5h
（2）FeTiO3+4H++4Cl﹣=Fe2++TiOCl42﹣+2H2O
（3）低于40℃，TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加；超過40℃，雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降
（4）4
（5）c（PO43﹣）= =1.0×10﹣17mol/L，Qc[Mg3（PO4）2]=（ ）3×（1.0×10﹣17mol/L）2=1.69×10﹣40＜Ksp=1.0×10﹣24 ， 則無沉淀生成
（6）2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 LiFePO4+H2O+3CO2↑
【解析】（1）由圖可知，當(dāng)鐵的凈出率為70%時(shí)，100℃時(shí)用時(shí)間最少，所采用的實(shí)驗(yàn)條件為選擇溫度為100℃，
故答案為：選擇溫度為100℃；（2）“酸浸”后，鈦主要以TiOCl42﹣形式存在，相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式為FeTiO3+4H++4Cl﹣=Fe2++TiOCl42﹣+2H2O，
故答案為：FeTiO3+4H++4Cl﹣=Fe2++TiOCl42﹣+2H2O；（3）40℃時(shí)TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率最高，因溫度高反應(yīng)速率加快，但溫度過高過氧化氫分解、氨水易揮發(fā)，影響轉(zhuǎn)化率，故答案為：溫度高反應(yīng)速率加快，但溫度過高過氧化氫分解、氨水易揮發(fā)，影響轉(zhuǎn)化率；（4）Li2Ti5O15中Ti的化合價(jià)為+4，Li的化合價(jià)為+1價(jià)，由化合價(jià)的代數(shù)和為0可知，O元素的負(fù)價(jià)代數(shù)和為22，設(shè)過氧鍵的數(shù)目為x，則（x×2）×1+（15﹣x×2）×2=22，解得x=4，故答案為：4；（5）Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c（Fe3+）=1.0×10﹣5 ， 由Ksp（FePO4），可知c（PO43﹣）= =1.0×10﹣17mol/L，Qc[Mg3（PO4）2]=（ ）3×（1.0×10﹣17mol/L）2=1.69×10﹣40＜Ksp=1.0×10﹣24 ， 則無沉淀生成，
故答案為：c（PO43﹣）= =1.0×10﹣17mol/L，Qc[Mg3（PO4）2]=（ ）3×（1.0×10﹣17mol/L）2=1.69×10﹣40＜Ksp=1.0×10﹣24 ， 則無沉淀生成；（6）“高溫煅燒②”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式為2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 LiFePO4+H2O+3CO2↑，
故答案為：2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 LiFePO4+H2O+3CO2↑．
用鈦鐵礦（主要成分為Fe TiO3 ， 還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)）來制備Li4Ti3O12和LiFePO4 ， 由制備流程可知，加鹽酸過濾后的濾渣為SiO2 ， 濾液①中含Mg2+、Fe2+、Ti4+ ， 水解后過濾，沉淀為TiO2 ． xH2O，與雙氧水反應(yīng)Ti元素的化合價(jià)升高，生成（NH4）2Ti5O15 ， 與LiOH反應(yīng)后過濾得到Li2Ti5O15 ， 再與碳酸鋰高溫反應(yīng)生成Li4Ti3O12；水解后的濾液②中含Mg2+、Fe2+ ， 雙氧水可氧化亞鐵離子，在磷酸條件下過濾分離出FePO4 ， 高溫煅燒②中發(fā)生2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 LiFePO4+H2O+3CO2↑，以此來解答．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】化合物G是治療高血壓的藥物“比索洛爾”的中間體，一種合成G的路線如下：

已知以下信息：
①A的核磁共振氫譜為單峰；B的核磁共振氫譜為三組峰，峰面積比為6:1:1．
②D的苯環(huán)上僅有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫；1molD可與1mol NaOH或2mol Na反應(yīng)．
回答下列問題：
（1）A的結(jié)構(gòu)簡式為 ．
（2）B的化學(xué)名稱為 ．
（3）C與D反應(yīng)生成E的化學(xué)方程式為 ．
（4）由E生成F的反應(yīng)類型為 ．
（5）G是分子式為 ．
（6）L是D的同分異構(gòu)體，可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，1mol的L可與2mol的Na2CO3反應(yīng)，L共有種；其中核磁共振氫譜為四組峰，峰面積比為3:2:2:1的結(jié)構(gòu)簡式為、 ．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（15分）化合物H是一種用于合成γ﹣分泌調(diào)節(jié)劑的藥物中間體，其合成路線流程圖如下:

（1）C中的含氧官能團(tuán)名稱為和 ．
（2）D→E 的反應(yīng)類型為 ．
（3）寫出同時(shí)滿足下列條件的C的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式： ．
①含有苯環(huán)，且分子中有一個(gè)手性碳原子；②能發(fā)生水解反應(yīng)，水解產(chǎn)物之一是α﹣氨基酸，另一水解產(chǎn)物分子中只有2種不同化學(xué)環(huán)境的氫．
（4）G 的分子式為C12H14N2O2 ， 經(jīng)氧化得到H，寫出G的結(jié)構(gòu)簡式： ．
（5）已知： （R代表烴基，R'代表烴基或H） 請寫出以 和（CH3）2SO4為原料制備 的合成路線流程圖（無機(jī)試劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示（Zn粒中往往含有碳等雜質(zhì)，焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣），下列說法正確的是（　　）

A.①、②、③中依次盛裝KMNO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液
B.管式爐加熱前，用試管在④處收集氣體并點(diǎn)燃，通過聲音判斷氣體濃度
C.結(jié)束反應(yīng)時(shí)，先關(guān)閉活塞K，再停止加熱
D.裝置Q（啟普發(fā)生器）也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列敘述中不正確的是（ ）

A. 化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)能量變化的主要原因

B. 化學(xué)鍵存在所有單質(zhì)和化合物中

C. 含有共價(jià)鍵的化合物不一定是共價(jià)化合物

D. N2分子中含有的共價(jià)鍵很強(qiáng)，故N2分子比較穩(wěn)定

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（15分）鉀和碘的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用．回答下列問題：
（1）元素K的焰色反應(yīng)呈紫紅色，其中紫色對應(yīng)的輻射波長為nm（填標(biāo)號(hào)）．
A.404.4
B.553.5
C.589.2
D.670.8
E.766.5
（2）基態(tài)K原子中，核外電子占據(jù)的最高能層的符號(hào)是 ， 占據(jù)該能層電子的電子云輪廓圖形狀為 ． K和Cr屬于同一周期，且核外最外層電子構(gòu)型相同，但金屬K的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等都比金屬Cr低，原因是 ．
（3）X射線衍射測定等發(fā)現(xiàn)，I3AsF6中存在I3+離子．I3+離子的幾何構(gòu)型為 ， 中心原子的雜化類型為 ．
（4）KIO3晶體是一種性能良好的非線性光學(xué)材料，具有鈣鈦礦型的立體結(jié)構(gòu)，邊長為a=0.446nm，晶胞中K、I、O分別處于頂角、體心、面心位置，如圖所示．K與O間的最短距離為nm，與K緊鄰的O個(gè)數(shù)為 ．
（5）在KIO3晶胞結(jié)構(gòu)的另一種表示中，I處于各頂角位置，則K處于位置，O處于位置．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某市醫(yī)學(xué)院研發(fā)出一種新型的補(bǔ)鐵藥品．該藥品的有效成分是琥珀酸亞鐵（暗黃色，難溶于水，易溶于HCl）．為了檢測該藥品中的Fe2+ ， 某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）A溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式是 ． 加入A溶液后，不等加入新制氯水就產(chǎn)生淺紅色的原因是 ． 加入新制氯水之后的變化用離子方程式表示是 ， 因產(chǎn)生Fe3+ ， 溶液變成血紅色．
（2）生成的血紅色溶液放置時(shí)間過長，會(huì)最終褪色．甲同學(xué)猜想是Fe3+被還原成Fe2+導(dǎo)致褪色．證明甲同學(xué)的猜想不合理的實(shí)驗(yàn)操作是取少量褪色溶液，滴加 ， 觀察到現(xiàn)象即可證明．
（3）乙同學(xué)為檢測藥品中Fe的含量，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： ①取樣、碾碎，精確稱取2.0g，加入過量鹽酸，攪拌使其完全溶解；
②向所得溶液中加入過量H2O2溶液，再加入氨水至不再產(chǎn)生沉淀；
③將所得固體灼燒至恒重，得到0.8g純凈的紅棕色粉末．
則該藥品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列事實(shí)與氫鍵無關(guān)的是（ ）

A. NH3分子極易溶于水B. 水結(jié)成冰體積膨脹，密度變小

C. 水加熱到很高的溫度都難以分解D. 水的沸點(diǎn)比H2S的沸點(diǎn)高

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】食鹽是一種常用的食品添加劑。新鮮魚、肉用食鹽腌漬后可以延長保存期，是因?yàn)?(　　)
A.NaCl中的Cl－有殺菌作用
B.濃食鹽水中含O2少，細(xì)菌無法生存
C.由于滲透作用使細(xì)菌失水死亡
D.由于滲透作用使魚、肉細(xì)胞失水

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