Question

1）一種新型鋰電池是將化學(xué)式為L(zhǎng)i₄Ti₅O₁₂的物質(zhì)作為電池的正極材料，在放電的過(guò)程中變?yōu)榛瘜W(xué)式為L(zhǎng)i₄Ti₅O₁₂的物質(zhì)。

①Li₄Ti₅O₁₂中Ti元素的化合價(jià)為         ，鋰電池的突出優(yōu)點(diǎn)是         。

②該鋰電池是一種二次電池，放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)式為             ，充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式為         。

（2）用氧化還原滴定法測(cè)定制備得到的TiO₂試樣中的TiO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：在一定條件下，將TiO₂溶解并還原為T(mén)i³⁺，再以KSCN溶液作為指示劑，用NH₄Fe（SO₄）₂標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti³⁺至全部生成Ti⁴⁺。

①TiCl₄水解生成TiO₂·xH₂O的化學(xué)方程式為            。

②滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是            。

③滴定分析時(shí)，稱取TiO₂試樣0．2g，消耗0.1mol·L^-1 NH₄Fe（SO₄）₂櫟準(zhǔn)溶液20ml．則TiO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)___            。

④若在滴定終點(diǎn)，讀取滴定管刻度時(shí)，俯視標(biāo)準(zhǔn)溶液的液面，使其測(cè)定結(jié)果         （填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）o

（3）已知：

則TiCl₄（I）+4Na（l）=Ti（s）+4NaCl（s）的△H=        KJ·mol^-1。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）①+4(1分)體積小、比能量高、攜帶方便。（1分）

②Li-e^-=Li⁺（1分）Li₇Ti₅O₁₂-3e^-=Li₄Ti₅O₁₂+3Li⁺（2分）

（2）①TiCl₄+(x+2)H₂O=TiO₂•xH₂O↓+4HCl（2分）②溶液變成紅色(1分)

③80%（2分）④偏�。�1分）

（3）-970.2（2分）

【解析】

（1）①根據(jù)化合物化合價(jià)代數(shù)和等于零，鋰為+1價(jià)，氧為-2價(jià)，則鈦為+4價(jià)；②放電發(fā)生原電池反應(yīng)，負(fù)極Li-e^-=Li⁺；充電發(fā)生電解池反應(yīng)，陽(yáng)極與外接電源的正極相連失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，Li₇Ti₅O₁₂-3e^-=Li₄Ti₅O₁₂+3Li⁺；

（2）①TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O，根據(jù)TiO₂的化學(xué)式，應(yīng)有2mol水參與反應(yīng)，故方程式為T(mén)iCl₄+(x+2)H₂O=TiO₂•xH₂O↓+4HCl。③n(NH₄Fe（SO₄）₂)=0.1mol/Lⅹ0.02L=0.002mol,此反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，根據(jù)電子得失守恒，n(NH₄Fe（SO₄）₂)=n(TiO₂),m(TiO₂)=0.002molⅹ80g·mol^-1,0.002ⅹ80/0.2=0.80。④滴定終點(diǎn)，俯視讀數(shù)，讀出的數(shù)值偏大，則體積差值偏小，故測(cè)定結(jié)果偏低。（3）根據(jù)蓋斯定律，把題中的方程式組合就可得到結(jié)果。

TiCl₄(l)=Ti(s)+2Cl₂(g),ΔH=804.2KJ·mol^-

4Na(s)+2Cl2(g)=4NaCl(s) ΔH=-2ⅹ882.0KJ·mol^-

4Na(l)=4Na(s) ΔH=-4ⅹ2.6KJ·mol^-

以上三個(gè)相加，就得到△H=-970.2KJ·mol^-