钛白粉(TiO2)是重要的白色颜料，LiFePO4是锂离子电池的正极材料。一种利用钛铁矿(...

钛白粉(TiO2)是重要的白色颜料，LiFePO4是锂离子电池的正极材料。一种利用钛铁矿( 主要成分为FeTiO3 和少量Fe2O3 )进行钛白粉和LiFePO4 的联合生产工艺如下图所示:

回答下列问题:

（1） LiFePO4中Fe的化合价是_______________________。

（2）钛铁矿“酸溶”前需要进行粉碎，粉碎的目的是__________________________________。

（3）用离子方程式表示操作I加入铁粉的目的:__________________________。操作II为一系列操作，名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤，其中用到的陶瓷仪器的名称是___________。

（4）TiO2+易水解，则其水解的离子方程式为______________________；“转化”利用的是TiO2+的水解过程，需要对溶液加热，加热的目的是________________________________。

（5）“沉铁”的的是使Fe3+生成FePO4，当溶液中c(PO43-)= 1.0×10-17mol/L时可认为Fe3+ 沉淀完全，则溶液中Fe3+沉淀完全时的c(Fe3+)=_______mol/L[已知:该温度下，Ksp(FePO4)=1.0×10-22]。

（6）由“沉铁”到制备LiFePO4的过程中，所需17%　 H2O2溶液与草酸( H2C2O4)的质量比是_____。

高三化学实验题困难题查看答案及解析

钛白粉(TiO2)是重要的白色颜料，LiFePO4是锂离子电池的正极材料。一种利用钛铁矿( 主要成分为FeTiO3 和少量Fe2O3 )进行钛白粉和LiFePO4 的联合生产工艺如下图所示:

回答下列问题:

（1） LiFePO4中Fe的化合价是_______________________。

（2）钛铁矿“酸溶”前需要进行粉碎，粉碎的目的是__________________________________。

（3）用离子方程式表示操作I加入铁粉的目的:__________________________。操作II为一系列操作，名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤，其中用到的陶瓷仪器的名称是___________。

（4）TiO2+易水解，则其水解的离子方程式为______________________；“转化”利用的是TiO2+的水解过程，需要对溶液加热，加热的目的是________________________________。

（5）“沉铁”的的是使Fe3+生成FePO4，当溶液中c(PO43-)= 1.0×10-17mol/L时可认为Fe3+ 沉淀完全，则溶液中Fe3+沉淀完全时的c(Fe3+)=_______mol/L[已知:该温度下，Ksp(FePO4)=1.0×10-22]。

（6）由“沉铁”到制备LiFePO4的过程中，所需17%　 H2O2溶液与草酸( H2C2O4)的质量比是_____。

高三化学实验题困难题查看答案及解析

钛白粉(TiO2)是重要的白色颜料，LiFePO4是锂离子电池的正极材料。一种利用钛铁矿( 主要成分为FeTiO3 和少量Fe2O3 )进行钛白粉和LiFePO4 的联合生产工艺如下图所示:

回答下列问题:

（1） LiFePO4中Fe的化合价是_______________________。

（2）钛铁矿“酸溶”前需要进行粉碎，粉碎的目的是__________________________________。

（3）用离子方程式表示操作I加入铁粉的目的:__________________________。操作II为一系列操作，名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤，其中用到的陶瓷仪器的名称是___________。

（4）TiO2+易水解，则其水解的离子方程式为______________________；“转化”利用的是TiO2+的水解过程，需要对溶液加热，加热的目的是________________________________。

（5）“沉铁”的的是使Fe3+生成FePO4，当溶液中c(PO43-)= 1.0×10-17mol/L时可认为Fe3+ 沉淀完全，则溶液中Fe3+沉淀完全时的c(Fe3+)=_______mol/L[已知:该温度下，Ksp(FePO4)=1.0×10-22]。

（6）由“沉铁”到制备LiFePO4的过程中，所需17%　 H2O2溶液与草酸( H2C2O4)的质量比是_____。

高三化学实验题困难题查看答案及解析

锂离子电池的应用很广，一种利用钛铁矿[主要成分为偏钛酸亚铁（FeTiO3），含有少量Fe2O3]制取钛白粉（TiO2）和利用其副产物制取锂离子电池的正极材料（LiFePO4）的工艺流程如下（部分条件未给出）。

（1）FeTiO3中Ti的化合价为______；在“还原”步骤中，还原“Fe3+”的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为__________。

（2）FeSO4溶解度与温度关系如下表，

则操作I 的名称为_______、过滤。

（3）“转化” 步骤中对溶液进行加热的主要目的是_____________。

（4）写出“沉铁”的离子反应方程式___________，为使Fe3+完全沉降，则PO43-的浓度至少应为___________（己知：Ksp (FePO4· 2H2O) = 9.91×10-16）。

（5）流程中可循环利用的物质是（H2O除外）______，写出固相焙烧的反应方程式______。

（6）某锂离子充放电时，正极发生LiFePO4与FePO4的转化，当充电时，电池负极发生的

反应为6C+xLi++xe-=LixC6，写出放电时电池反应方程式______________。

高三化学简答题中等难度题查看答案及解析

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。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料（钛酸锂LiTi5012和磷酸亚铁锂LiFePO4）的工业流程如下图所示：

已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O

(I)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是　　　　　　　　 。

（2）滤渣A的成分是____　　　　 。滤渣A的熔点大于干冰的原因是　　　　　　　　 。

（3）滤液B中TiOCI42-转化生成Ti02的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）由滤液D制备LiFeP04的过程中，所需17%双氧水与H2C204的质量比是　　　　　　 。

（5）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+3LiFePO4LiTi5012+3FePO4。该电池充电时阳极反应　　　　　　　　　　　　 .

高三化学推断题简单题查看答案及解析

（14分）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。利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）的工业流程如下图所示：

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）滤渣A的成分是_______。

（3）滤液B中TiOCl42－和水反应转化生成TiO2的离子方程式是_______　　　　　　 。

（4）反应②中固体TiO2转化成（NH4）2Ti5O15 溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示。反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因_　　　　　　　 。

（5）反应③的化学方程式是　　　　　　　 。

（6）由滤液D制备LiFePO4的过程中，所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是_______。

（7）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 + 3LiFePO4Li7Ti5O12 + 3FePO4 该电池充电时阳极反应式是： 　　 　 。

高三化学实验题极难题查看答案及解析

（12 分）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。利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)的工业流程如下图所示：

已知：FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl42－＋2H2O。

（1）若在实验室中煅烧固体混合物，会用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有　　　　　 (填仪器名称)。流程中多次涉及沉淀，则洗涤沉淀的方法是　　　　　 。

（2）生产中利用滤渣A制备半导体的反应是　　　　　 。

（3）滤液B中TiOCl42－转化生成TiO2的离子方程式是　　　　　 。

（4）反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度有关，反应温度过高时，Ti元素浸出率会下降，其原因是　　　　　 。

（5）写出由滤液D生成FePO4的离子方程式　　　　　 。由滤液D制备LiFePO4的过程中，所需双氧水与H2C2O4的物质的量比是　　　　　 。

高三化学填空题困难题查看答案及解析

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。利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)的工业流程如图所示：

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)滤渣A的成分是________。

(3)滤液B中TiOCl42—转化生成TiO2的离子方程式是________________。

(4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示。反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是________________________________。

(5)反应③的化学方程式是________________________。

(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中，所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是________。

(7)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)做电极组成电池，其工作原理为Li4Ti5O12＋3LiFePO4Li7Ti5O12＋3FePO4，该电池充电时阳极反应式是____________________。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

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。利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）的工业流程如下图所示：

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）滤渣A的成分是　　　　　　　 。

（3）滤液B中TiOCl42- 转化生成TiO2的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是　　　　　　　　　　　　　 。

（5）反应③的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（6）由滤液D制备LiFePO4的过程中，所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是　　　　 。

（7）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＋3LiFePO4Li7Ti5O12＋3FePO4 该电池充电时阳极反应式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

高三化学填空题极难题查看答案及解析

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。利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）的工业流程如下图所示：

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）滤渣A的成分是　　　　　　　 。

（3）滤液B中TiOCl42- 转化生成TiO2的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是　　　　　　　　　　　　　 。

（5）反应③的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（6）由滤液D制备LiFePO4的过程中，所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是　　　　 。

（7）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＋3LiFePO4Li7Ti5O12＋3FePO4 该电池充电时阳极反应式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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