故答案为:低于40℃,TiO2•xH2O转化反应速率随温度升高而增加,超过40℃,双氧水分解与氨气逸出导致TiO2•xH2O转化反应速率下降;
(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,Li的化合价为+1价,由化合价的代数和为0可知,O元素的负价代数和为22,设过氧键的数目为x,则(x×2)×1+(15﹣x×2)×2=22,解得x=4,故答案为:4;
(5)Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10﹣5,由Ksp(FePO4),可知c(PO43﹣)==1.3×10﹣17mol/L,Qc[Mg3(PO4)2]=()3×(1.3×10﹣17mol/L)2=1.69×10﹣40<Ksp=1.0×10﹣24,则无沉淀生成,
故答案为:Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO43﹣)==1.3×10﹣17mol/L,Qc[Mg3(PO4)2]=()3×(1.3×10﹣17mol/L)2=1.69×10﹣40<Ksp=1.0×10﹣24,因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀;
(6)“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式为2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2↑,
故答案为:2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2↑。
【点评】本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握流程中发生的反应、混合物分离提纯、发生的反应为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识、化学反应原理与实验的结合,题目难度不大。
10.(14分)近期发现,H2S是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:
(1)下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是D(填标号)。
A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以
B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C.0.10mol•L﹣1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸
(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为H2O(l)=H2(g)+O2(g)△H=+286kJ/mol、H2S (g)=H2(g)+S(s)△H=+20kJ/mol,制得等量H2所需能量较少的是系统(Ⅱ)。
(3)H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)⇌COS(g)+H2O(g)。在610k时,将0.10mol CO2与0.40mol H2S充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①H2S的平衡转化率a1=2.5%,反应平衡常数K=0.00285。
②在620K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率a2>a1,该反应的△H>0.(填“>”“<”或“=”)
③向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是B(填标号)
A.H2S B.CO2C.COS D.N2。
【考点】CB:化学平衡的影响因素;CP:化学平衡的计算
【专题】51E:化学平衡专题.
【分析】(1)比较酸性强弱,可根据强酸制备弱酸、测定等浓度的pH以及溶液的导电能力判断;
(2)系统(Ⅰ)涉及水的分解,系统(Ⅱ)涉及硫化氢的分解,利用盖斯定律分别将系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)的热化学方程式相加,可得到水、硫化氢分解的热化学方程式;
(3)对于反应H2S(g)+CO2(g)⇌COS(g)+H2O(g)
起始(mol)0.40 0.10 0 0
转化(mol)x x x x
平衡(mol)0.40﹣x 0.10﹣x x x
反应平衡后水的物质的量分数为0.02,
则=0.02,x=0.01,结合平衡移动的影响因素解答该题。
【解答】解:(1)A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以,符合强酸制备弱酸的特点,可说明亚硫酸的酸性比氢硫酸强,故A正确;
B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸,可说明亚硫酸的电离程度大,则亚硫酸的酸性强,故B正确;
C.0.10mol•L﹣1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1,可说明亚硫酸的电离程度大,酸性较强,故C正确;
D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸,不能用于比较酸性的强弱,故D错误。
故答案为:D;
(2)系统(Ⅰ)涉及水的分解,系统(Ⅱ)涉及硫化氢的分解,利用盖斯定律分别将系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)的热化学方程式相加,可得到水、硫化氢分解的热化学方程式,则系统(I)的热化学方程式H2O(l)=H2(g)+O2(g)△H=+286kJ/mol;
系统(II)的热化学方程式H2S (g)+=H2(g)+S(s)△H=+20kJ/mol。
根据系统I、系统II的热化学方程式可知:每反应产生1mol氢气,后者吸收的热量比前者少,所以制取等量的H2所需能量较少的是系统II。
故答案为:H2O(l)=H2(g)+O2(g)△H=+286kJ/mol;H2S (g)+=H2(g)+S(s)△H=+20kJ/mol;系统(Ⅱ);