Question

（2013•西安一模）（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

Answer 1

解题思路：（1）①根据化合物中各元素化合价的代数和为0确定Ti元素的化合价，锂元素的相对原子质量较小；

②放电时，负极上锂失电子发生氧化反应，充电时，阳极上失电子发生氧化反应；

（2）①TiCl₄是强酸弱碱盐，水解生成TiO₂•xH₂O和相应的酸；

②铁离子遇硫氰化钾溶液变成血红色；

③根据转移电子数相等计算二氧化钛的质量，再根据质量分数公式进行计算即可

④俯视液面，导致读数偏小；

（3）根据盖斯定律进行计算．

（1）①该化合物中，O元素的化合价为-2价，锂元素的化合价为+1价，根据化合物中各元素化合价的代数和为0知，Ti元素的化合价=2×12-1×4=[2×12−1×4/5]=+4，锂元素的相对原子质量较小，所以相同质量的锂电池，其体积小，能量高，携带方便，故答案为：+4；体积小、比能量高、携带方便；

②放电时，负极上锂失电子发生氧化反应，电极反应式为：Li-e^-=Li⁺，充电时，阳极上失电子发生氧化反应，电极反应式为：Li₇Ti₅O₁₂-3e^-=Li₄Ti₅O₁₂+3Li⁺，

故答案为：Li-e^-=Li⁺；Li₇Ti₅O₁₂-3e^-=Li₄Ti₅O₁₂+3Li⁺；

（2）①TiCl₄是强酸弱碱盐，水解生成TiO₂•xH₂O和氯化氢，水解反应方程式为：TiCl₄+（x+2）H₂O=TiO₂．xH₂O+4HCl，

故答案为：TiCl₄+（x+2）H₂O=TiO₂．xH₂O+4HCl；

②铁离子遇硫氰化钾溶液变成血红色，如果铁离子被还原生成亚铁离子，则溶液会由无色变为红色，故答案为：溶液变成红色；

③根据氧化还原反应中得失电子相等得二者的关系式，TiO₂----NH₄Fe（SO₄）₂，二氧化钛的质量=

0.1mol/L×0.02L×1

1×80g/mol=0.16g，其质量分数=

0.16g

0.2g×100%=80%，

故答案为：80%；

④俯视液面，导致读数偏小，使其测定结果偏小，故答案为：偏小；

（3）根据盖斯定律得

Ti（s）+2Cl₂（g）=TiO₄（l）△H=-804.2kJ•mol^-1①

2Na（s）+Cl₂（g）=2NaCl（s）△H=-882.0kJ•mol^-1 ②

Na（s）=Na（l）△H=+2.6kJ•mol^-1 ③

将方程式2②-①-4③得TiCl₄（l）+4Na（l）=Ti（s）+4NaCl（s），△H=2（-882.0kJ•mol^-1）-4（+2.6kJ•mol^-1）-（-804.2kJ•mol^-1）=-970.2kJ•mol^-1，

故答案为：-970.2．

点评：

本题考点： 常见化学电源的种类及其工作原理；用盖斯定律进行有关反应热的计算；探究物质的组成或测量物质的含量．

考点点评： 本题涉及原电池原理、离子的检验、盖斯定律等知识点，明确盖斯定律的含义、原电池和电解池原理即可解答，注意滴定管读数与量筒读数的区别，为易错点．