新型电池在飞速发展的信息技术中发挥着越来越重要的作用。Li2FeSiO4是极具发展潜力的新型锂离子电池电极材料,在苹果的几款最新型的产品中已经有了一定程度的应用。其中一种制备Li2FeSiO4的方法为:固相法:2Li2SiO3+FeSO4
Li2FeSiO4+Li2SO4+SiO2
某学习小组按如下实验流程制备Li2FeSiO4并测定所得产品中Li2FeSiO4的含量。
实验(一)制备流程:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/68dd6d34-cc3d-4112-85d1-dbf25f4c1523.png?resizew=506)
实验(二)Li2FeSiO4含量测定:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/9ea92b0b-853d-40ce-855e-39ab3207eed2.png?resizew=490)
从仪器B中取20.00mL溶液至锥形瓶中,另取0.2000mol·Lˉ1的酸性KMnO4标准溶液装入仪器C中,用氧化还原滴定法测定Fe2+含量。相关反应为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,杂质不与酸性KMnO4标准溶液反应。经4次滴定,每次消耗KMnO4溶液的体积如下:
(1)实验(二)中的仪器名称:仪器B__ ,仪器C__ 。
(2)制备Li2FeSiO4时必须在惰性气体氛围中进行,其原因是__ 。
(3)操作Ⅱ的步骤__ ,在操作Ⅰ时,所需用到的玻璃仪器中,除了普通漏斗、烧杯外,还需__ 。
(4)还原剂A可用SO2,写出该反应的离子方程式__ ,此时后续处理的主要目的是__ 。
(5)滴定终点时现象为__ ;根据滴定结果,可确定产品中Li2FeSiO4的质量分数为_ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bfc47c782c57ac5ea38148fefe81b009.png)
某学习小组按如下实验流程制备Li2FeSiO4并测定所得产品中Li2FeSiO4的含量。
实验(一)制备流程:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/68dd6d34-cc3d-4112-85d1-dbf25f4c1523.png?resizew=506)
实验(二)Li2FeSiO4含量测定:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/3/11/9ea92b0b-853d-40ce-855e-39ab3207eed2.png?resizew=490)
从仪器B中取20.00mL溶液至锥形瓶中,另取0.2000mol·Lˉ1的酸性KMnO4标准溶液装入仪器C中,用氧化还原滴定法测定Fe2+含量。相关反应为:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,杂质不与酸性KMnO4标准溶液反应。经4次滴定,每次消耗KMnO4溶液的体积如下:
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗KMnO4溶液体积 | 20.00mL | 19.98mL | 21.38mL | 20.02mL |
(2)制备Li2FeSiO4时必须在惰性气体氛围中进行,其原因是
(3)操作Ⅱ的步骤
(4)还原剂A可用SO2,写出该反应的离子方程式
(5)滴定终点时现象为
更新时间:2020-05-09 15:16:10
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【推荐1】辉铜矿的主要成分是Cu2S,含较多的Fe2O3、SiO2杂质:软锰矿的主要成分是MnO2,含有较多的SiO2杂质。辉铜矿的湿法冶炼,目前国内外都处于探索之中。自氧化还原氨分离法是一种较为理想的湿法冶炼方法,工艺流程如下:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/17/7eb46462-67b7-4334-861b-60f8e4d039d2.png?resizew=742)
回答下列问题:
(1)“浸出”时,为提高矿石的浸出率,下列措施可采取的是________ 。(填标号)
A 适当提高浸出温度 B 适当延长浸出时间 C 增大矿石的粒度
(2)将100g辉铜矿和40g 98%的浓硫酸混合,在80~90℃条件下浸出2.5h,铜的浸出率随软锰矿用量的变化如下:
则浸出100g辉铜矿,软锰矿的最适宜用量为_____ g。
(3)“浸出”后的浸出液中含有CuSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3等溶质,“滤渣I”中含有淡黄色固体单质,则“浸出”时产生淡黄色固体的化学方程式为__________________________ 。
(4)研究表明矿物中Fe2O3在“浸出”反应中起着重要的媒介作用,促进Cu2S与MnO2的溶解,其反应过程如下:
①Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
②Cu2S+2Fe2(SO4)3=2CUSO4+4FeSO4+S↓;
③___________________________________ 。(写出反应的化学方程式)
(5)“滤渣II”的主要成分是______________ ;“沉锰”后,得到的深蓝色溶液中除NH
、H+外,还含有的阳离子为__________ 。(写化学式)
(6)“滤液III”经结晶可得到(NH4)2SO4晶体。结晶时,当________ 时,即可停止加热。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/17/7eb46462-67b7-4334-861b-60f8e4d039d2.png?resizew=742)
回答下列问题:
(1)“浸出”时,为提高矿石的浸出率,下列措施可采取的是
A 适当提高浸出温度 B 适当延长浸出时间 C 增大矿石的粒度
(2)将100g辉铜矿和40g 98%的浓硫酸混合,在80~90℃条件下浸出2.5h,铜的浸出率随软锰矿用量的变化如下:
锰矿用量(g) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
铜浸出率(%) | 84.0 | 86.5 | 89.8 | 89.9 | 89.9 |
(3)“浸出”后的浸出液中含有CuSO4、MnSO4、Fe2(SO4)3等溶质,“滤渣I”中含有淡黄色固体单质,则“浸出”时产生淡黄色固体的化学方程式为
(4)研究表明矿物中Fe2O3在“浸出”反应中起着重要的媒介作用,促进Cu2S与MnO2的溶解,其反应过程如下:
①Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O;
②Cu2S+2Fe2(SO4)3=2CUSO4+4FeSO4+S↓;
③
(5)“滤渣II”的主要成分是
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/da4fe2065e035d22fc159a0a4317eef3.png)
(6)“滤液III”经结晶可得到(NH4)2SO4晶体。结晶时,当
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解答题-实验探究题
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【推荐2】化学兴趣小组利用下图装置进行铁与水反应的实验,并利用产物制取
晶体。(图中的部分装置略去)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/18/2854005288935424/2855881079373824/STEM/81e834167de94bc0a7d8b2be27e45e32.png?resizew=488)
(1)装置A的作用是___________ ,请写出装置B中发生的反应的化学方程式:___________ ,该反应___________ (填“是”或“不是”)氧化还原反应。
(2)该实验中存在两个酒精灯,实验室应先点燃A处的酒精灯,再点燃B处的酒精喷灯,原因是___________ 。
(3)反应一段时间后,冷却并取出B中固体,与过量的稀盐酸充分反应后___________(填字母)。
(4)取(3)反应后的溶液过滤:
。步骤①通入
的作用是___________ ,对应反应的离子方程式为___________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bd79aa65de9f2139d57c849921e165e1.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/18/2854005288935424/2855881079373824/STEM/81e834167de94bc0a7d8b2be27e45e32.png?resizew=488)
(1)装置A的作用是
(2)该实验中存在两个酒精灯,实验室应先点燃A处的酒精灯,再点燃B处的酒精喷灯,原因是
(3)反应一段时间后,冷却并取出B中固体,与过量的稀盐酸充分反应后___________(填字母)。
A.一定存在![]() | B.一定存在![]() |
C.![]() ![]() | D.一定存在![]() ![]() |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/93242ccf8a14e48ccd0a4e7e153eb0f2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5d69d7191f7166d1c82e92bd9c6ef391.png)
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解题方法
【推荐3】二氧化铈(CeO2)是一种典型的金属氧化物,具有较强的氧化性广泛应用于多相催化反应,并作为汽车尾气净化的三效催化剂的重要组成成分。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3、BaO等)为原料制备CeO2的一种工艺流程如下图所示:
;②滤液A中含:
、
等离子。
回答下列问题:
(1)滤渣A的主要成分是___________ (填化学式);“酸浸”不用盐酸的理由是_________ (答一点即可)。
(2)“系列操作”包含以下几个过程:已知:
不能溶于有机物TBP;
能溶于有机物TBP,且存在反应:
。“滤液A”中加入有机物TBP后的分离方法是___________ ,“有机层B”中发生反应的离子方程式为___________ 。水层中的一种溶质,理论上可以在工艺流程图中的_________ 工序中循环利用,减小“调pH”工序中
的用量,节约生产成本。
沉淀完全(通常认为溶液中离子浓度小于
为沉淀完全),应控制pH大于________ (已知25℃时
)。
(4)二氧化铈立方晶胞如图所示,则铈原子Ce在晶胞中的位置是________ ;晶体中一个Ce周围与其最近的O的个数为________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d3aee935fb35aea7cd6ec1dfa6d0ddd6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e467b1d06fca46dc6b0fb64aa7e4767.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4680ebc1db75d85b3b59f667fa277d13.png)
回答下列问题:
(1)滤渣A的主要成分是
(2)“系列操作”包含以下几个过程:已知:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1aaf7122c2f8b6f8b5a3f8f66d1b334b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4680ebc1db75d85b3b59f667fa277d13.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ad9125243e6b8a5dd0576a4cd4f96cde.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce93086f0133444d40743d654cba1c55.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eaf9ec93a1f90d3ee712a5467ded4778.png)
(4)二氧化铈立方晶胞如图所示,则铈原子Ce在晶胞中的位置是
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐1】在
时,将氯气通入
和炭粉的混合物中,反应生成四氯化钛和氯化铁,同时产生一种还原性气体。现制取并收集四氯化钛的装置如图1所示(部分夹持装置略)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/18/994f90e0-ba06-41a9-af55-9708b76439eb.png?resizew=639)
已知:①
高温时能与
反应,不与
反应;②
与
的部分物理性质如下表。
(1)组装好仪器,添加试剂前,应该进行的操作是_________ 。
(2)用
与浓盐酸制备
,反应的离子方程式为_________ 。实验中需先后通入
两次,第二次通入
时活塞
、
的状态为___________ ,作用是_________________ 。
(3)
时,瓷舟中发生反应的化学方程式为__________ 。
(4)控温箱的温度在
,目的是__________ 。
(5)装置单元X的作用是________ 。
(6)利用如图2所示装置测定所得
的纯度:取
产品加入烧瓶,向安全漏斗中加入适量蒸馏水,待
充分反应后,将烧瓶和安全漏斗中的液体一并转入锥形瓶中,滴入3滴
溶液作指示剂.用
标准溶液滴定至终点,消耗
标准溶液。已知:
呈砖红色。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/18/4dbba014-cb8e-4447-aae2-2ff06b8a25da.png?resizew=61)
①安全漏斗在本实验中的作用除加水外,还有___________ .
②达到滴定终点时的现象为_________ 。
③产品中
的纯度为________ (用含w,c和V的代数式表示)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ff8bf75aae027ac9927d0a2f3ead8d31.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d0fedb71c607806f652a530a2fb1f05.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/18/994f90e0-ba06-41a9-af55-9708b76439eb.png?resizew=639)
已知:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5be61dd60262860d12f52c21dacd0088.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/387d2029bc8e5f0ceb454be937a07e3f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5be61dd60262860d12f52c21dacd0088.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/df13fef9f3b41ec1eb588b99606e64f0.png)
熔点/ | 沸点/ | 水溶性 | |
136.4 | 极易水解生成白色沉淀 | ||
306 | 315 | 易水解生成红褐色沉淀 |
(2)用
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fbf2efe9f1923f8446447a5b4a27ba68.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39db0d5f5533066dab682ec1bf4c39bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5547e0098754a8e3f31bae5d5bcb4dd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c26ea2322056b80d74687e64fd3360f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2227efee21cec8904f5dab522bbfcc9.png)
(3)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e82341579d89ce8da9ee378ca6505375.png)
(4)控温箱的温度在
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7da0cf37b1d0c783d10f10aac154323c.png)
(5)装置单元X的作用是
(6)利用如图2所示装置测定所得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5be61dd60262860d12f52c21dacd0088.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/090db546367f71695f30905abe985bc3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/788eaf057c2b96ec53d2cac6a6a8cb83.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8fb5d4ae08f544fdca8ee89f1cb22f5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b9717fc28e26b2bd591ea77c925fefbf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cbea692b19a4bb34226a7171941397fe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/03dc1fc2cc6f33dce37772a2cee8757b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/18/4dbba014-cb8e-4447-aae2-2ff06b8a25da.png?resizew=61)
①安全漏斗在本实验中的作用除加水外,还有
②达到滴定终点时的现象为
③产品中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5be61dd60262860d12f52c21dacd0088.png)
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解答题-无机推断题
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适中
(0.65)
【推荐2】固体A是由四种元素组成的化合物,为探究固体A的组成,设计并完成如图实验:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/21/2704661537595392/2705436886220800/STEM/03709a9a-56fc-415d-911d-6704b2ce9af3.png?resizew=558)
已知:固体B是一种单质,混合气体E、F都由气体单质G和另外一种气体组成。
请回答:
(1)气体C的化学式为___ 。
(2)固体A隔绝空气加热分解的化学方程式为___ 。
(3)蓝色溶液D和乙醇反应可获得固体A,同时还生成一种常见的温室气体,该反应的化学方程式为___ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/4/21/2704661537595392/2705436886220800/STEM/03709a9a-56fc-415d-911d-6704b2ce9af3.png?resizew=558)
已知:固体B是一种单质,混合气体E、F都由气体单质G和另外一种气体组成。
请回答:
(1)气体C的化学式为
(2)固体A隔绝空气加热分解的化学方程式为
(3)蓝色溶液D和乙醇反应可获得固体A,同时还生成一种常见的温室气体,该反应的化学方程式为
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】实验室中有铝热反应后剩余的铝热剂未做标记,为了确定其成分,某学习小组设计实验对成分进行分析。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/5/2671402212671488/2671443946422272/STEM/3871c186-1ea4-439a-85d3-48e0e0af84eb.png?resizew=523)
实验步骤如下(固体称量均采用电子天平):
步骤1.称取6.60g铝热剂样品于烧瓶中,滴入足量稀硫酸,充分反应收集气体,折算成标准状况为3360mL,溶液中没有不溶物;
步骤2.将溶液稀释至1000mL,取少量于试管滴加KSCN溶液,溶液未变红,滴加K3[Fe(CN)6],出现蓝色沉淀;
步骤3.另取溶液500mL于烧杯中,滴入NaOH溶液至沉淀不再增加,过滤,向滤液中通入足量的CO2,再次过滤,将沉淀洗涤干燥,称得质量为4.68g。
请回答以下问题:
(1)步骤1收集的气体是___ 。
(2)为了准确测量气体的体积,需要从图2中选择反应装置添加到图1的虚线框内,您选择的装置是___ 。量气时还需要注意三个问题,①应保持装置处于室温状态;②读数时要保持甲、乙液面相平;③___ 。如果选择装置b,不考虑其他因素引起的误差,测得气体的体积会___ (填“偏大”、“偏小”或“无误差”)。
(3)根据实验步骤2,可知样品中含有铁元素,小组同学怀疑原样品可能有Fe3+,反应过程中被铝还原为Fe2+,请设计方案:__ 。
(4)小组中有同学提出,根据气体的体积计算铝元素的质量分数存在误差,请说明理由:__ ;根据以上分析该铝热剂的成分为___ 。
(5)若样品中含有的是Fe2+,该小组设计样品中铁元素含量的测定方法如下:准确量取步骤2中溶液25mL于锥形瓶中,用装有0.01mol/L高锰酸钾酸性溶液的酸式滴定管去滴定,当___ 时达到滴定终点,重复试验3次,测得消耗高锰酸钾酸性溶液的平均体积为20.00mL,发生反应的离子方程式为___ ,铁元素的质量分数为___ (保留两位有效数字)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/5/2671402212671488/2671443946422272/STEM/3871c186-1ea4-439a-85d3-48e0e0af84eb.png?resizew=523)
实验步骤如下(固体称量均采用电子天平):
步骤1.称取6.60g铝热剂样品于烧瓶中,滴入足量稀硫酸,充分反应收集气体,折算成标准状况为3360mL,溶液中没有不溶物;
步骤2.将溶液稀释至1000mL,取少量于试管滴加KSCN溶液,溶液未变红,滴加K3[Fe(CN)6],出现蓝色沉淀;
步骤3.另取溶液500mL于烧杯中,滴入NaOH溶液至沉淀不再增加,过滤,向滤液中通入足量的CO2,再次过滤,将沉淀洗涤干燥,称得质量为4.68g。
请回答以下问题:
(1)步骤1收集的气体是
(2)为了准确测量气体的体积,需要从图2中选择反应装置添加到图1的虚线框内,您选择的装置是
(3)根据实验步骤2,可知样品中含有铁元素,小组同学怀疑原样品可能有Fe3+,反应过程中被铝还原为Fe2+,请设计方案:
(4)小组中有同学提出,根据气体的体积计算铝元素的质量分数存在误差,请说明理由:
(5)若样品中含有的是Fe2+,该小组设计样品中铁元素含量的测定方法如下:准确量取步骤2中溶液25mL于锥形瓶中,用装有0.01mol/L高锰酸钾酸性溶液的酸式滴定管去滴定,当
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