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钛铁矿的主要成分为FeTiO3(可表示为FeO•TiO2),含有少量MgO、CaO、SiO2等杂质。用钛铁矿制备锂离子电池电极材料(钛酸锂Li4Ti5O12和磷酸亚铁锂LiFePO4)的工业流程如下:

已知:FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为:FeTiO3+4H++4Cl-═Fe2++TiOCl42-+2H2O
(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是
+2
+2

(2)滤渣A的成分是
SiO2
SiO2

(3)反应④的化学方程式是
(NH44Ti5O12+2 Li2CO3=Li4Ti5O12↓+2(NH42CO3
(NH44Ti5O12+2 Li2CO3=Li4Ti5O12↓+2(NH42CO3

(4)反应②中固体TiO2转化成(NH44Ti5O12溶液时,当反应温度高于55.5℃时,Ti元素浸出率明显下降,原因是
温度过高时,反应物氨水受热易分解为氨气而从体系中挥发
温度过高时,反应物氨水受热易分解为氨气而从体系中挥发

(5)滤液B中TiOCl42-转化生成TiO2的离子方程式是
TiOCl42-+H2O=TiO2↓+2H++4Cl-
TiOCl42-+H2O=TiO2↓+2H++4Cl-

(6)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极组成电池,其工作原理为Li4Ti5O12+3LiFePO4
充电
放电
Li7Ti5O12+3FePO4,电池中加入少量活性炭,其作用是
增强电解质的导电性
增强电解质的导电性
,该电池放电时正极反应式是
FePO4+e-+Li+=LiFePO4
FePO4+e-+Li+=LiFePO4

【答案】+2;SiO2;(NH44Ti5O12+2 Li2CO3=Li4Ti5O12↓+2(NH42CO3;温度过高时,反应物氨水受热易分解为氨气而从体系中挥发;TiOCl42-+H2O=TiO2↓+2H++4Cl-;增强电解质的导电性;FePO4+e-+Li+=LiFePO4
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:4引用:1难度:0.4
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  • 1.我国青藏高原的盐湖中蕴藏着丰富的锂资源,已探明的储量约三千万吨,碳酸锂制备高纯金属锂的一种工艺流程如图。下列有关说法错误的是(  )

    发布:2025/1/6 7:30:5组卷:28引用:2难度:0.9
  • 2.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质)。用该烧渣制取药用辅料-红氧化铁的工艺流程如图:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示)。
    (3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (4)煅烧A的反应方程式是
     

    (5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示)。

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:30引用:1难度:0.5
  • 3.查阅资料:CaO、MgO在高温下与C难反应,但能与SiO2反应.硫铁矿烧渣是一种工业废渣(含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质),该烧渣可用于制取氧化铁,具体化工生产工艺流程如下:

    (1)焙烧时产生的主要有害气体是
     

    (2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    (除KSCN外).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1
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