题目

和 都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为 ，还含有少量MgO、 等杂质)来制备。工艺流程如下； 回答下列问题： （1） “酸浸”实验中，铁的浸出率结果如图所示。由图可知，当铁的浸出率为80%时，所采用的实验条件为。 （2） “酸浸”后，钛主要以 形式存在，写出相应反应的离子方程式。 （3） 沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示： 温度/℃ 30 35 40 45 50 转化率/% 92 95 97 93 88 分析40℃时 转化率最高的原因。 （4） 若“滤液②”中 ，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使 恰好沉淀完全即溶液中 ，此时是否有 沉淀生成?(列式计算说明理由)[已知 、 的 分别为 、 ]． （5） 写出“高温煅烧②”中由 制备 的化学方程式。 （6） 一种钛酸锂二次电池原理如图，放电时 由N极层状材料中脱出经由电解质嵌入M极层状材料中，充电时N极电极反应方程式为，放电时M极每增重7g，负载中转移电子数为。 答案： 【1】100℃、3h(2.8~3h) 【1】FeTiO3+4H++4Cl−=Fe2++TiOCl42−+2H2O 【1】低于40℃， TiO2⋅xH2O 转化反应速率慢，超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致 TiO2⋅xH2O 转化率下降 【1】Fe3+ 恰好沉淀完全时， c(PO43−)=1.3×10−221×10−5mol/L=1.3×10−17mol/L ， Qc[Mg3(PO4)2]=(0.022)3×(1.3×10−17)2=1.69×10−40<Ksp=1.0×10−24 ，因此不会生成 Mg3(PO4)2 沉淀 【1】2FePO4+Li2CO3+H2C2O4高温__2LiFePO4+H2O↑+3CO2↑ 【1】Li4Ti5O12+3Li++3e−=Li7Ti5O12【2】NA

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