【題目】LiFePO4可作為新型鋰離子也池的正極材料。以鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3、Fe2O3及少量CuO、SiO2雜質(zhì))為主要原料生產(chǎn)TiOSO4，同時(shí)得到的綠礬(FeSO4·7H2O)與磷酸和LiOH反應(yīng)可制各 LiFePO4， LiFePO4的制備流程如下圖所示：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)酸溶時(shí) FeTiO3與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為____________________。

(2)①加鐵屑還原的目的是__________，②過(guò)濾前需要檢驗(yàn)還原是否完全，其實(shí)驗(yàn)操作可描述為_________。

(3)①“反應(yīng)”需要按照一定的順序加入FeSO4溶液、磷酸和LiOH，其加入順序應(yīng)為____________________，②其理由是______________________________。

(4)濾渣中的銅提純后可用于制取Cu2O，Cu2O是一種半導(dǎo)體材料，基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖如下，電解總反應(yīng)：2Cu+H2OCu2O+H2↑。則該裝置中銅電極應(yīng)連接直流電源的__________極，石墨電極的電極反應(yīng)式為____________________，當(dāng)有0. 1mol Cu2O生成時(shí)電路中轉(zhuǎn)移__________mol電子。

【答案】FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O 把鐵離子還原為亞鐵離子，置換出銅 取少量反應(yīng)液于試管中，加入幾滴硫氰化鉀溶液，如果溶液變紅色，說(shuō)明還原沒(méi)有完全，如果溶液不變紅色，說(shuō)明還原已經(jīng)完全 磷酸 硫酸亞鐵溶液 LiOH 先加磷酸，在酸性環(huán)境可以抑制亞鐵離子的水解、氧化，又避免生成氫氧化鐵沉淀 正 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 0.2

【解析】

(1)酸溶時(shí) FeTiO3與硫酸反應(yīng)生成FeSO4和TiOSO4，據(jù)此寫(xiě)出方程式；

(2)①鐵具有還原性，能夠把鐵離子還原為亞鐵離子，能夠把銅離子還原為銅；

②還原的是否完全，通過(guò)檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中是否含有鐵離子即可，選用試劑硫氰化鉀溶液；

（3）亞鐵離子能夠發(fā)生水解，易被氧氣氧化，需要加酸抑制其水解，據(jù)此分析三種試劑加入的順序；

(4)電解池的陽(yáng)極與電源的正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)，電解池的陰極與電源的負(fù)極相連，發(fā)生還原反應(yīng)；根據(jù)總反應(yīng)方程式及電子轉(zhuǎn)移數(shù)目進(jìn)行計(jì)算；

(1)酸溶時(shí) FeTiO3與硫酸反應(yīng)生成FeSO4和TiOSO4，化學(xué)方程式為：FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O；

綜上所述，本題答案是：FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O。

(2)①鐵具有還原性，能夠與鐵離子、銅離子反應(yīng)；因此加鐵屑的目的是把鐵離子還原為亞鐵離子，并置換出銅；

綜上所述，本題答案是：把鐵離子還原為亞鐵離子，置換出銅。

②加入的還原劑鐵能夠把鐵離子還原為亞鐵離子，能夠把銅離子還原為銅，還原的是否完全，可以通過(guò)檢驗(yàn)還原后的溶液中是否存在鐵離子，其操作方法為：取少量反應(yīng)液于試管中，加入幾滴硫氰化鉀溶液，如果溶液變紅色，說(shuō)明還原沒(méi)有完全，如果溶液不變紅色，說(shuō)明還原已經(jīng)完全；

綜上所述，本題答案是：取少量反應(yīng)液于試管中，加入幾滴硫氰化鉀溶液，如果溶液變紅色，說(shuō)明還原沒(méi)有完全，如果溶液不變紅色，說(shuō)明還原已經(jīng)完全。

（3）①“反應(yīng)”需要按照磷酸、FeSO4溶液和LiOH順序加入試劑；

綜上所述，本題答案是：磷酸、 硫酸亞鐵溶液、LiOH。

②亞鐵離子能夠發(fā)生水解，易被氧氣氧化，因此先加磷酸，產(chǎn)生酸性環(huán)境，然后再加入FeSO4溶液，在酸性環(huán)境下可以抑制亞鐵離子的水解、氧化，又避免生成氫氧化鐵沉淀；最后加入LiOH；

綜上所述，本題答案是：在酸性環(huán)境可以抑制亞鐵離子的水解、氧化，又避免生成氫氧化鐵沉淀；

(4) 根據(jù)電解總反應(yīng)：2Cu+H2OCu2O+H2↑可知，Cu發(fā)生氧化反應(yīng)，做陽(yáng)極，應(yīng)與電源的正極相連；石墨電極的為電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-；根據(jù)該反應(yīng)可知2e-~Cu2O，所以當(dāng)有0.1mol Cu2O生成時(shí)電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子。

綜上所述，本題答案是：正，2H2O+2e-=H2↑+2OH-， 0.2。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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（1）若用U型管電解滴有酚酞的飽和食鹽水，電解一段時(shí)間后，_________極（選填X或Y）附近溶液呈紅色， Y極產(chǎn)生的現(xiàn)象是______________________，電解前溶液的pH_______7（填“大于”、“小于”或“等于”，下同），電解后溶液的pH_________7。

（2）寫(xiě)出電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式____________________________________________ 。

（3）若a是CuCl2溶液，則Y極上的產(chǎn)物是____________。X極現(xiàn)象____________________________。

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下列敘述正確的是（ ）

A. 通電后中間隔室的SO42－離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大

B. 該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品

C. 負(fù)極反應(yīng)為2H2O 4e– = O2+4H+，負(fù)極區(qū)溶液pH降低

D. 當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5mol的O2生成

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A. 實(shí)驗(yàn)室從海帶中提取單質(zhì)碘：取樣→灼燒→溶解→過(guò)濾→萃取→蒸餾

B. 石英砂粗硅粗SiCl4高純硅

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D.

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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A. 常溫常壓下，1.8g甲基(—CD3)中含有的中子數(shù)為NA

B. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2L乙烯和環(huán)丙烷(C3H6)的混合氣體中，共用電子對(duì)的數(shù)目為3NA

C. 2.8g 的聚乙烯中含有的碳原子數(shù)為0.2 NA

D. 1mol 苯中含有碳碳雙鍵的數(shù)目為3 NA

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【題目】以下物質(zhì)間的每步轉(zhuǎn)化通過(guò)一步反應(yīng)都能實(shí)現(xiàn)的是( )

A.Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2B.Fe→FeCl2→FeCl3→Fe(OH)3

C.S→SO3→H2SO4→MgSO4D.Na→Na2O→Na2O2→NaOH

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已知：①NaHSO4溶解度隨溫度的升高而增大，適當(dāng)條件下可結(jié)晶析出。

②高氯酸是至今為止人們已知酸中的最強(qiáng)酸，沸點(diǎn)90 ℃。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）反應(yīng)器Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，冷卻的目的是 ，能用蒸餾法分離出高氯酸的原因是___________________。

（2）反應(yīng)器Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________。

（3）通入反應(yīng)器Ⅱ中的SO2用H2O2代替同樣能生成NaClO2，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明雙氧水在反應(yīng)中能代替SO2的原因是_________________________。

（4）Ca(ClO)2、ClO2、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒劑和漂白劑，是因?yàn)樗鼈兌季哂衉_______________，請(qǐng)寫(xiě)出工業(yè)上用氯氣和NaOH溶液生產(chǎn)消毒劑NaClO的離子方程式： 。

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【題目】NOx、SO2是常用的化工原料，含NOx、SO2的煙氣大量排放能造成嚴(yán)重的大氣污染。

（1）含NH3、NOx、SO2的煙氣在大氣中相互作用，產(chǎn)生的霧霾顆粒中有多種無(wú)機(jī)鹽，其中無(wú)機(jī)銨鹽主要是_____________（填化學(xué)式，只寫(xiě)兩種）。

（2）SO2催化氧化反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的能量與反應(yīng)進(jìn)程如圖所示：

①該反應(yīng)的正反應(yīng)為____熱（填“放”或“吸”）反應(yīng)。

②若該反應(yīng)在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行，能說(shuō)明該 反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是____（填標(biāo)號(hào)）。

A．SO2的v(正)=v(逆)

B．混合氣體中同時(shí)存在SO2、O2、SO3

C．容器內(nèi)混合氣體密度不隨時(shí)間而變化

D．容器內(nèi)混合氣體總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變化

（3）Wang c H等研究發(fā)現(xiàn)用Fe2O3/CeO2作催化劑，可用乙烯脫除煙氣中SO2并回收單質(zhì)硫。反應(yīng)原理為：CH2＝CH2+3SO23S+2CO2+2H2O。某興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該反應(yīng)并檢驗(yàn)產(chǎn)物中的CO2，實(shí)驗(yàn)裝置（夾持裝置已略）如圖所示：

①實(shí)驗(yàn)中所需SO2可由Cu與濃硫酸反應(yīng)制取，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

②已知：酸性KMnO4可將CH2＝CH2氧化為CO2；裝置Ⅱ、Ⅲ中試劑均足量；裝置（Ⅰ）的尾氣中還含有未反應(yīng)的SO2和CH2＝CH2。檢驗(yàn)CO2時(shí)，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中盛放的試劑依次可以是_____（填標(biāo)號(hào)）。

A．酸性KMnO4溶液、品紅溶液、澄清石灰水

B．NaOH溶液、酸性KMnO4溶液、澄清石灰水

C．Br2的H2O溶液、品紅溶液、澄清石灰水

D．Br2的CCl4溶液、酸性KMnO4溶液、澄清石灰水

（4）取用氨水脫除煙氣中SO2得到的副產(chǎn)品[只含(NH4)2SO4和NH4HSO4] 3.875g，與足量NaOH混合后加熱充分反應(yīng)，共收集到氨氣1.232L（已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況），則該副產(chǎn)品中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物質(zhì)的量之比n[(NH4)2SO4]∶n(NH4HSO4)＝______（寫(xiě)出計(jì)算結(jié)果即可）。

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【題目】右圖表示反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)； ΔH＝－92.2kJ/mol。 在某段時(shí)間t0～ t6中反應(yīng)速率與反應(yīng)過(guò)程的曲線圖，則氨的百分含量最高的一段時(shí)間是 ( )

A、t0—t1 B t2—t3 C t3—t4 D t5—t6

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