第4讲陌生化学方程式的书写真题速递1.(2017课标Ⅰ)(14分)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:回答下列问题:(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示
由图可知,当铁的净出率为70%时,所采用的实验条件为___________________
(2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式____________
(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示:温度/℃3035404550TiO2·xH2O转化率%9295979388分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________
(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________
(5)若“滤液②”中c(Mg2+)=0
02mol/L,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5mol/L,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成
___________(列式计算)
FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1
3×10-22、1
0×10-24
(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式
【答案】(1)100℃、2h,90℃,5h(2)FeTiO3+4H++4Cl−=Fe2++TiOCl42−+2H2O(3)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)4(5)Fe3+恰好沉淀完全时,c(PO43-)=mol·L−1=1
3×10-17mol·L−1,c3(Mg2+)×c2(PO43