磷酸亚铁锂(LiFePO4)能可逆地嵌入、脱出锂，使其作为锂离子电池正极材料的研究及应用得到广泛关注。通过水热法制备磷酸亚铁锂的一种方法如下(装置如图所示)：I.在A中加入40mL蒸馏水、0.01molH3PO4和0.01molFeSO4·7H2O，用搅拌器搅拌溶解后，缓慢加入0.03molLiOH·H2O，继续搅拌。II.向反应液中加入少量抗坏血酸(即维生素C)，继续搅拌5min。III.快速将反应液装入反应釜中，保持170℃恒温5h。IV.冷却至室温，过滤。V.用蒸馏水洗涤沉淀。VI.干燥，得到磷酸亚铁锂产品。回答下列问题：

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1. 磷酸亚铁锂(LiFePO₄)能可逆地嵌入、脱出锂，使其作为锂离子电池正极材料的研究及应用得到广泛关注。通过水热法制备磷酸亚铁锂的一种方法如下(装置如图所示)：

I.在A中加入40mL蒸馏水、0.01molH₃PO₄和0.01molFeSO₄·7H₂O，用搅拌器搅拌溶解后，缓慢加入0.03molLiOH·H₂O，继续搅拌。

II.向反应液中加入少量抗坏血酸(即维生素C)，继续搅拌5min。

III.快速将反应液装入反应釜中，保持170℃恒温5h。

IV.冷却至室温，过滤。

V.用蒸馏水洗涤沉淀。

VI.干燥，得到磷酸亚铁锂产品。

回答下列问题：

(1) 装置图中仪器A的名称是，根据上述实验药品的用量，A的最适宜规格为(填选项)

A.100mL B.250mL C.500mL D.1000mL

(2) 步骤II中，抗坏血酸的作用是，也可以用Na₂SO₃代替抗坏血酸，其原理是(用离子方程式表示)。

(3) 步骤IV过滤用到的玻璃仪器除烧杯外还有。

(4) 步骤V检验LiFePO₄是否洗涤干净的方法是。

(5) 干燥后称量，产品的质量是1.4g，本实验的产率为%(保留小数点后1位)。

【考点】

物质的分离与提纯; 制备实验方案的设计; 化学实验方案的评价;

【答案】

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实验探究题普通

1. 四氯化钛 $\text{[math]}$ 是制取航天工业材料-钛合金的重要原料。实验室以 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为原料制取液态 $\text{[math]}$ 的装置如图所示(部分夹持装置省略)。

①反应原理： $\text{[math]}$ 。

②反应条件：无水、无氧，加热。

已知：有关物质的性质如表：

物质	熔点/℃	沸点/℃	其他
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	76	与 $\text{[math]}$ 互溶
$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	136	遇潮湿空气产生白雾，在 $\text{[math]}$ 时能被氧气氧化

回答下列问题：

(1) 所装稀硫酸的仪器名称为。装置C处用热水浴的目的是。

(2) 若没有装置F，则装置E中产生白雾的原因是。

(3) 实验开始时，缓慢滴入稀硫酸，能证明 $\text{[math]}$ 已排尽装置中的空气的实验现象是。

(4) 从E处产物中分离出 $\text{[math]}$ 的实验方法是。

(5) 根据表中提供的数据，分析 $\text{[math]}$ 的熔点均较低的原因是。

(6) $\text{[math]}$ 还可由 $\text{[math]}$ 、焦炭和氯气在加热条件下制得，生成体积比为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 混合气体，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 $\text{[math]}$ ，反应的化学方程式为。

实验探究题普通

2. 亚铜配合物广泛用作催化剂。实验室制备 $\text{[math]}$ 的反应原理如下： $\text{[math]}$

实验步骤如下：

分别称取 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 粉置于 $\text{[math]}$ 乙腈( $\text{[math]}$ )中应，回流装置图和蒸馏装置图(加热、夹持等装置略)如下：

已知：①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂；

②相关物质的信息如下：

化合物	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
相对分子质量	327.5	371
在乙腈中颜色	无色	蓝色

回答下列问题：

(1) 下列与实验有关的图标表示排风的是____(填标号)； A.

(2) 装置Ⅰ中仪器M的名称为；

(3) 装置Ⅰ中反应完全的现象是；

(4) 装置Ⅰ和Ⅱ中 $\text{[math]}$ 气球的作用是；

(5) $\text{[math]}$ 不能由步骤c直接获得，而是先蒸馏至接近饱和，再经步骤d冷却结晶获得。这样处理的目的是

(6) 为了使母液中的 $\text{[math]}$ 结晶，步骤e中向母液中加入的最佳溶剂是____(填标号)； A. 水 B. 乙醇 C. 乙醚

(7) 合并步骤d和e所得的产物，总质量为 $\text{[math]}$ ，则总收率为(用百分数表示，保留一位小数)。

实验探究题困难

3. 以磷石膏（含CaSO₄和少量SiO₂、Fe₂O₃等）为原料制备轻质碳酸钙和铝铵矾的实验流程如图所示。

回答下列问题：

(1) “转化”步骤中CaSO₄转化成CaCO₃的化学方程式为。

(2) 铝铵矾【NH₄Al（SO₄）₂·12H₂O】是一种絮凝剂。请补充由“转化”后的滤液制取铝铵矾的实验方案：

①向滤液中加入，至不再产生气体，将所得溶液经系列操作制得（NH₄）₂SO₄固体。

②向Al₂（SO₄）₃溶液中加入（NH₄）₂SO₄固体，边加边搅拌，待固体完全溶解后，将所得

溶液蒸发浓缩、、过滤、洗涤、干燥，得到铝铵矾（部分物质的溶解度随温度的变化如图1所示）。

图1图2

(3) 利用图2装置模拟制备轻质碳酸钙（CaCO₃）

①A中反应的化学方程式为；装置B中盛有的试剂是。

②多孔球泡的作用是；C中反应的化学方程式为。

实验探究题普通