高純度錳酸鋰（LiMn2O4）是鋰電池重要的正極材料．
（1）工業(yè)上有一種制取高純度錳酸鋰的方法如下：
①由硫酸錳與K2S2O8溶液常溫下混合一周，慢慢得到球形二氧化錳（MnO2）．請(qǐng)寫出發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：MnSO4+K2S2O8+2H2O═MnO2↓+K2SO4+2H2SO4MnSO4+K2S2O8+2H2O═MnO2↓+K2SO4+2H2SO4．
②過濾、干燥得到球形二氧化錳，再與氫氧化鋰750℃共熱5h,得到錳酸鋰．請(qǐng)寫出發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：4LiOH+8MnO2 750℃ 4LiMn2O4+2H2O↑+O2↑4LiOH+8MnO2 750℃ 4LiMn2O4+2H2O↑+O2↑．
（2）氫氧化鋰容易與二氧化碳反應(yīng)，工業(yè)上常用碳酸鋰代替．
把分析純碳酸鋰與球形二氧化錳兩種粉末，按物質(zhì)的量1：4混合均勻加熱．
①升溫到515℃時(shí)，開始有CO2產(chǎn)生，同時(shí)生成固體A，比預(yù)計(jì)碳酸鋰的分解溫度（723℃）低得多．原因是二氧化錳是催化劑，加快了碳酸鋰分解二氧化錳是催化劑，加快了碳酸鋰分解．
②升溫到566℃時(shí)，產(chǎn)生另一種氣體X，X恰好與CO2物質(zhì)的量相等，同時(shí)得到固體B．請(qǐng)寫出發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：4MnO2 566℃ 2Mn2O3+O2↑4MnO2 566℃ 2Mn2O3+O2↑．
③升溫到720℃時(shí)，A、B反應(yīng)，固體質(zhì)量逐漸增加，當(dāng)質(zhì)量不再增加時(shí)，得到高純度的錳酸鋰．請(qǐng)寫出發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式：2Li2O+4Mn2O3+O2 720℃ 4LiMn2O42Li2O+4Mn2O3+O2 720℃ 4LiMn2O4．
750
℃
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℃
566
℃
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【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】MnSO4+K2S2O8+2H2O═MnO2↓+K2SO4+2H2SO4；4LiOH+8MnO2 4LiMn2O4+2H2O↑+O2↑；二氧化錳是催化劑，加快了碳酸鋰分解；4MnO2 2Mn2O3+O2↑；2Li2O+4Mn2O3+O2 4LiMn2O4
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：15引用：1難度：0.1
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1．為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3形式存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應(yīng)，請(qǐng)回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)選擇（填字母編號(hào)）。
A．KMnO4溶液 B．K3[Fe（CN）6]溶液 C．KSCN溶液
（3）第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，消耗FeCO3的離子方程式為；然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2，此時(shí)Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為。該納米材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是。
（5）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程，第III步應(yīng)加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：2引用：1難度：0.5 -
2．四溴化鈦（TiBr4）可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑，常溫下為橙黃色固體，熔點(diǎn)：38.3℃，沸點(diǎn)233.5℃，具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4，裝置如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是（ ）高溫
發(fā)布：2024/12/22 11:0:4組卷：47引用：4難度：0.5 -
3．亞硝酰氯（NOCl,熔點(diǎn)：-64.5℃沸點(diǎn)：-55℃）為紅褐色液體或黃色氣體，具有刺鼻惡臭味，遇水劇烈水解生成氮的兩種氧化物與氯化氫，易溶于濃硫酸。是有機(jī)物合成中的重要試劑，?？捎糜诤铣汕鍧崉⒂|媒劑及中間體等。實(shí)驗(yàn)室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成。其制備裝置如圖一所示（其中Ⅲ、Ⅳ中均為濃硫酸）：
（1）用圖甲中裝置制備純凈干燥的原料氣，補(bǔ)充下表中所缺少的藥品。
（2）將制得的NO和Cl2通入圖乙對(duì)應(yīng)裝置制備NOCl。裝置Ⅰ 裝置Ⅱ 燒瓶中 分液漏斗中 制備純凈Cl2 MnO2 濃鹽酸 ① 制備純凈NO Cu 稀硝酸 ②
①裝置連接順序?yàn)閍→按氣流自左向右方向，用小寫字母表示）。
②裝置Ⅳ、V除可進(jìn)一步干燥NO、Cl2外，還可以通過觀察氣泡的多少調(diào)節(jié)兩種氣體的流速。
③有人認(rèn)為可以將裝置Ⅳ中濃硫酸合并到裝置V中，撤除裝置Ⅳ，直接將NO、Cl2通入裝置Ⅴ中，你同意此觀點(diǎn)嗎？。（填“同意”或“不同意”），原因是。
④實(shí)驗(yàn)開始的時(shí)候，先通入氯氣，再通入NO，原因?yàn)?。
（3）有人認(rèn)為多余的氯氣可以通過如圖二裝置暫時(shí)儲(chǔ)存后再利用，請(qǐng)選擇可以用作氯氣的儲(chǔ)存裝置；
（4）裝置Ⅶ吸收尾氣時(shí)，NO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（5）有人認(rèn)為裝置Ⅶ中氫氧化鈉溶液只能吸收氯氣和NOCl,不能吸收NO，經(jīng)過查閱資料發(fā)現(xiàn)用高錳酸鉀溶液可以吸收NO氣體，因此在裝置Ⅶ氫氧化鈉溶液中加入高錳酸鉀，反應(yīng)產(chǎn)生黑色沉淀，寫出該反應(yīng)的離子方程式：。
（6）制得的NOCl中可能含有少量N2O4雜質(zhì)，為測(cè)定產(chǎn)品純度進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：稱取1.6375g樣品溶于50.00mLNaOH溶液中，加入幾滴K2CrO4溶液作指示劑，用足量硝酸酸化的0.40mol/LAgNO3溶液滴定至產(chǎn)生磚紅色沉淀，消耗AgNO3溶液50.00mL．則該樣品的純度為%（保留1位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：17引用：1難度：0.5
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