题目

题型：不详难度：来源：

1）一种新型锂电池是将化学式为Li₄Ti₅O₁₂的物质作为电池的正极材料，在放电的过程中变为化学式为Li₄Ti₅O₁₂的物质。
①Li₄Ti₅O₁₂中Ti元素的化合价为        ，锂电池的突出优点是        。
②该锂电池是一种二次电池，放电时的负极反应式为            ，充电时的阳极反应式为        。
（2）用氧化还原滴定法测定制备得到的TiO₂试样中的TiO₂的质量分数：在一定条件下，将TiO₂溶解并还原为Ti³⁺，再以KSCN溶液作为指示剂，用NH₄Fe（SO₄）₂标准溶液滴定Ti³⁺至全部生成Ti⁴⁺。
①TiCl₄水解生成TiO₂·xH₂O的化学方程式为           。
②滴定终点的现象是           。
③滴定分析时，称取TiO₂试样0．2g，消耗0.1mol·L^-1 NH₄Fe（SO₄）₂栎准溶液20ml．则TiO₂的质量分数为____           。
④若在滴定终点，读取滴定管刻度时，俯视标准溶液的液面，使其测定结果        （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）o
（3）已知：

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

答案

（1）①+4(1分)体积小、比能量高、携带方便。（1分）
②Li-e^-=Li⁺（1分）Li₇Ti₅O₁₂-3e^-=Li₄Ti₅O₁₂+3Li⁺（2分）
（2）①TiCl₄+(x+2)H₂O=TiO₂•xH₂O↓+4HCl（2分）②溶液变成红色(1分)
③80%（2分）④偏小（1分）
（3）-970.2（2分）

解析

（1）①根据化合物化合价代数和等于零，锂为+1价，氧为-2价，则钛为+4价；②放电发生原电池反应，负极Li-e^-=Li⁺；充电发生电解池反应，阳极与外接电源的正极相连失去电子，发生氧化反应，Li₇Ti₅O₁₂-3e^-=Li₄Ti₅O₁₂+3Li⁺；
（2）①TiCl₄水解生成TiO₂•xH₂O，根据TiO₂的化学式，应有2mol水参与反应，故方程式为TiCl₄+(x+2)H₂O=TiO₂•xH₂O↓+4HCl。③n(NH₄Fe（SO₄）₂)=0.1mol/Lⅹ0.02L=0.002mol,此反应是氧化还原反应，根据电子得失守恒，n(NH₄Fe（SO₄）₂)=n(TiO₂),m(TiO₂)=0.002molⅹ80g·mol^-1,0.002ⅹ80/0.2=0.80。④滴定终点，俯视读数，读出的数值偏大，则体积差值偏小，故测定结果偏低。（3）根据盖斯定律，把题中的方程式组合就可得到结果。
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^-
以上三个相加，就得到△H=-970.2KJ·mol^-