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磷酸铁锂(LiFePO4)被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。某企业利用富铁浸出液生成磷酸铁锂,开辟了处理硫酸亚铁废液一条新途径。其主要流程如下:

已知:H2LiO3是种难溶于水的物质。
(1)钛铁矿用浓硫酸处理之前,需要粉碎,其目的                                  
(2)TiO2+水解生成H2TiO3的离子方程式                                         
(3)加入NaClO发生反应的离子方程式                                
(4)在实验中,从溶液中过滤出H2TiO3后,所得滤液浑浊,应如何操作               
(5)为测定钛铁矿中铁的含量,某同学取经浓硫酸等处理的溶液(此时钛铁矿中的铁己全部转化为二价铁离子),采取KMnO4标准液漓定Fe2+的方法:(不考虑KMnO4与其他物质反应)在滴定过程中,若未用标准液润洗滴定管,则使测定结果        。 (填“偏高、偏低、无影响”),滴定终点的现象                。滴定分析时,称取a g钛铁矿,处理后,用cmol/LKMnO4标准液滴定,消耗VmL,则铁元素的质量分数的表达式为            

(15分)
(1)增大固体的表面积,加快化学反应速率。(2分)
(2)TiO2+ +2H2O  H2TiO3   + 2H+    (2分)
(3)ClO+ 2Fe2+ + 2H+ = 2Fe3+ + Cl + H2O (3分)
(4)换上新的过滤器,将浑浊滤液重新过滤 (2分)
(5)偏高,(1分)滴加最后一滴KMnO4标准液,溶液变成紫红色,且在半分钟内不褪色为止(2分)。28cV/a%(3分)

解析试题分析:工艺流程题解题的关键是要弄清楚流程中物质的转化,要能够将工艺的流程转化为物质的流程。首先钛铁矿与浓硫酸反应,溶解转化为相关离子,再水解过滤分离H2TiO3和滤液(Fe2+、SO42-等),在滤液中分离、提纯最终得到LiFePO4,最后考查到酸碱中和滴定(氧化还原滴定)相关知识。整题较为简单。
考点:以工艺流程为基础,考查了化学实验基本操作,元素及化合物知识,氧化还原滴定及误差分析及化学计算相关知识。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某工厂用软锰矿(含MnO2约70%及Al2O3)和闪锌矿(含ZnS约80%及FeS),共同生产MnO2和Zn(干电池原料)。
已知:①A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO43、Al2(SO43的混合液。
②IV中的电解反应式为MnSO4+ZnSO4+2H2O MnO2+Zn+2H2SO4

(1)A中属于还原产物的是   
(2)MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是   ;Ⅱ需要加热的原因是   ;C的化学式是   
(3)Ⅲ中发生的离子方程式为      
(4)如果不考虑生产中的损耗,除矿石外,需购买的化工原料是   

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

就有关物质的分离回答下列问题:
(1)现有一瓶A和B的混合液,已知它们的性质如下表。

物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·cm-3
溶解性
A
-11.5
198
1.11
A、B互溶,且均易溶于水
B
17.9
290
1.26
 
据此分析,将A和B相互分离的常用方法是:                    
(2)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法:                

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

海水中含有丰富的镁资源。工业上常用海水晒盐后的苦卤水提取Mg,流程如下图所示:

(1)工业制取镁的方法是                       法。
(2)试剂Ⅰ一般选用            (填化学式)。
(3)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。

①由图可知Mg与卤素单质的反应均为            (填“放热”或“吸热”)反应;推测化合物的热稳定性顺序为MgI2       MgF2(填“>”、“=”或“<”)。
②依上图数据写出MgBr2(s)与Cl2(g)反应的热化学方程式                      
(4)金属Mg与CH3Cl在一定条件下反应可生成CH3MgCl,CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂,易与水发生水解反应并有无色无味气体生成。写出CH3MgCl水解的化学方程式                   
(5)向Mg(OH)2中加入NH4Cl溶液,可使沉淀溶解,请结合平衡原理和必要的文字解释原因        

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

用于提纯或分离物质的方法有:

A.萃取分液; B.加热分解; C.蒸发结晶; D.分液;E、蒸馏;F、过滤等,请将提纯或分离方法的序号填在后面横线上。 
(1)从碘水里提取碘___________
(2)分离水和汽油的混合物___          
(3)分离相溶的CCl4(沸点:76.75℃)和甲苯(沸点:110.6℃)的混合物_____

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下图:

(1)电解精练银时,阴极反应式为_______________;滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该红棕色气体与水反应的化学方程式为_______________________________________。
(2)固体混合物B的组成为_____________;在生成固体B的过程中,必须控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为_____________________。
(3)煅烧过程中生成的氧化产物与NH3在催化剂条件下反应的化学方程式为_____________________。这个反应中会有白烟产生,该白烟为______________。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为64%,理论上3.0kg废料中的铜可完全转化为__________molCuAlO2,至少需要1.0 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液___________L。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

工业上用粉碎的煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及铁的氧化物)制备净水剂BAC〔Al2(OH)nCl6-n〕的流程如下:

(1)粉碎煤矸石的目的是______;滤渣I的主要成分是______ (填化学式)。
(2)步骤①在煮沸的过程中,溶液逐渐由无色变为绿色,此时溶液中有色离子为______(填化学式);随后溶液又变为棕黄色,相关离子反应方程式为______;
步骤①的煮沸装置上方需安装一长导管,长导管的作用是____________。
(3)步骤②中加入适量的Ca(OH)2并控制pH,其目的:一是生成BAC;二是___________;巳知BAC的分散质粒子大小在1 nm?100 nm之间,由此区别滤液I与BAC两种液体的物理方法是______;若Ca(OH)2溶液过量,则步骤③得到的BAC产率偏低,写出该反应的离子方程式______。
(4)若0.1 molAlCl3在某温度下溶于蒸馏水,当有5℅水解生成Al(OH)3溶液时,吸收热量a kJ。写出该过程的热化学方程式____________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(12分)1,2 -二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度2.18 g·cm-3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验室中可以用下图所示装置制备1,2 -二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)。

填写下列空白:
(1)写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个化学反应方程式。_         ;_____________________。  
(2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象:____________________________________________。
(3)容器c中NaOH溶液的作用是:________________________________________。
(4)某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多。如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因: ______________, _____________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。 
Ⅰ. AgNO3的氧化性
将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验。可选用试剂:KSCN溶液、NaOH溶液、氯水、KMnO4溶液。
⑴请完成下表:

操作
现象
结论
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入        ,振荡
        
存在Fe3+
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入1~2滴KMnO4溶液,振荡
        
存在Fe2+
 
【实验结论】Fe的氧化产物为存在Fe2+和Fe3+ 
Ⅱ. AgNO3的热稳定性
用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束以后,试管中残留固体为黑色。

Ⅱ.⑵装置B的作用是                    
⑶经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是                             
⑷【查阅资料】Ag2O和粉末的Ag均为黑色;Ag2O可溶于氨水。
【提出假设】试管中残留的黑色固体可能是:① Ag;② Ag2O;③ Ag和Ag2O。
【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体,进行了如下实验。
  实验编号
操作
现象
a
加入足量氨水,振荡
黑色固体不溶解
b
加入足量稀硝酸,振荡
黑色固体溶解,并有气体产生
 
【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是       (填实验编号)。
【实验结论】根据上述实验结果,得出AgNO3固体受热分解的方程式为             
【实验拓展】取2.0g AgNO3样品充分受热分解,共收集到标况下气体的体积为336mL,则样品中AgNO3的百分含量为                 

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