题目

（14分）Li4Ti3O12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Fe TiO3 ， 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/℃ 30354045 50 TiO2•xH2O转化率/% 92 95 97 93 88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﹣1 ， 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+）=1.0×10﹣5 ， 此时是否有Mg3（PO4）2沉淀生成？（列式计算）．FePO4、Mg3（PO4）2的分别为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 【1】FeTiO3+4H++4Cl﹣=Fe2++TiOCl42﹣+2H2O 【1】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 【1】4 【1】c（PO43﹣）= 1.3×10221×10−5 =1.0×10﹣17mol/L，Qc[Mg3（PO4）2]=（ 0.02mol/L2 ）3×（1.0×10﹣17mol/L）2=1.69×10﹣40＜Ksp=1.0×10﹣24，则无沉淀生成 【1】2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 高温_ LiFePO4+H2O+3CO2↑

查看本题答案和解析