今年6月比亚迪正式发布刀片电池，大幅度提高了电动汽车的续航里程可媲美特斯拉，刀片电池采用磷...

今年6月比亚迪正式发布刀片电池，大幅度提高了电动汽车的续航里程可媲美特斯拉，刀片电池采用磷酸铁锂技术。可利用钛铁矿[主要成分为FeTiO3(难溶性亚铁盐)，还含有少量MgO等杂质]来制备LiFePO4和Li4Ti5O12等锂离子电池的电极材料，工艺流程如图：

回答下列问题：

(1)“酸浸”后，钛主要以TiOCl42-形式存在，写出相应反应的离子方程式 _______。

(2)TiO2•xH2O沉淀与双氧水、氨水“反应”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元素浸出率变化的原因是 ________。

(3)“滤液②”中含有的金属离子是 _______；加入双氧水和磷酸使Fe3+恰好沉淀完全，即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1，此时溶液中 c(PO43-)=________。(FePO4的 Ksp=1.3×10 -22)

(4)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式______。

(5)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为_____。

(6)作为刀片电池正极材料的磷酸铁锂在充、放电时的局部放大示意图如图，则正极电极反应式是_________。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

2020年3月29日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电池”是将传统磷酸铁锂电池电芯加长，使单个电芯形状扁平、窄小，再通过多个“刀片”捆扎形成模组，通过少数几个大模组的组合成电池。“刀片电池”放电时结构如下，正极反应为：Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4，下列说法错误的是（　　 ）

A.“刀片电池”和三元锂电池（镣钻锭酸锂电池）相比几乎没有污染

B.放电时，负极反应为LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6

C.充电时，锂离子在阴极脱嵌；放电时，锂离子在正极脱嵌

D.该电池维持电流强度4.825A，工作10分钟，理论上正极增加重量0.21g（已知F=96500C/mol）

高三化学单选题困难题查看答案及解析

下列关于硫酸工业生产过程的叙述错误的是(　　)

A．在接触室中使用铁粉作催化剂

B．在接触室中运用热交换技术可充分利用能源

C．把硫铁矿磨成细粉末，可以提高原料的利用率

D．该反应采用450～500°C主要是因为该温度下催化剂活性好

高三化学选择题简单题查看答案及解析

2015年CES消费电子展开幕前夕，丰田汽车公司宣布将会开放氢燃料电池技术专利的使用权，并正式发布量产型氢燃料电池轿车Mirai。氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。右图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。

（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是　　　　　　　　　　 ，在导线中电子流动方向为　　　　 (用a、b 和箭头表示)。

（2）负极反应式为　　　　　　　　　　　　　　 　　 。

（3）电极表面镀铂粉的原因为　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）氢气的制备和存储是氢氧燃料电池能否有效推广的关键技术。有人提出利用光伏发电装置电解尿素的碱性溶液来制备氢气。光伏发电是当今世界利用太阳能最主要方式之一。图1为光伏并网发电装置，图2为电解尿素[CO(NH2)2](C为+4价)的碱性溶液制氢的装置示意图(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。

① 图1中N型半导体为　　　　　　 (填“正极”或“负极”)

② 该系统工作时，A极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　

③ 若A极产生7.00g N2，则此时B极产生　　　　　 L H2(标况下)。

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磷酸亚铁锂（）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：

下列叙述错误的是（　　 ）

A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用

B.从“正极片”中可回收的金属元素有、、

C.“沉淀”反应的金属离子为

D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠

高三化学单选题中等难度题查看答案及解析

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LiTi5012和磷酸亚铁锂LiFePO4）的工业流程如下图所示：

已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O

(I)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是　　　　　　　　 。

（2）滤渣A的成分是____　　　　 。滤渣A的熔点大于干冰的原因是　　　　　　　　 。

（3）滤液B中TiOCI42-转化生成Ti02的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）由滤液D制备LiFeP04的过程中，所需17%双氧水与H2C204的质量比是　　　　　　 。

（5）若采用钛酸锂（Li4Ti5O12）和磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极组成电池，其工作原理为：Li4Ti5O12+3LiFePO4LiTi5012+3FePO4。该电池充电时阳极反应　　　　　　　　　　　　 .

高三化学推断题简单题查看答案及解析

（14分）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）的工业流程如下图所示：

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－和水反应转化生成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_　　　　　　　 。

（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）作电极组成电池，其工作原理为：

Li4Ti5O12 + 3LiFePO4Li7Ti5O12 + 3FePO4 该电池充电时阳极反应式是： 　　 　 。

高三化学实验题极难题查看答案及解析

（12 分）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)的工业流程如下图所示：

已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl42－＋2H2O。

（1）若在实验室中煅烧固体混合物，会用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有　　　　　 (填仪器名称)。流程中多次涉及沉淀，则洗涤沉淀的方法是　　　　　 。

（2）生产中利用滤渣A制备半导体的反应是　　　　　 。

（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有关，反应温度过高时，Ti元素浸出率会下降，其原因是　　　　　 。

（5）写出由滤液D生成FePO4的离子方程式　　　　　 。由滤液D制备LiFePO4的过程中，所需双氧水与H2C2O4的物质的量比是　　　　　 。

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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____________________。

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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）的工业流程如下图所示：

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下图所示。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）作电极组成电池，其工作原理为：Li4Ti5O12＋3LiFePO4Li7Ti5O12＋3FePO4 该电池充电时阳极反应式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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