2019届二轮复习大题强化训练(二)化学工艺流程的解答策略作业（全国通用）

2019届二轮复习大题强化训练(二)化学工艺流程的解答策略作业（全国通用）

大题强化训练(二) 化学工艺流程的解答策略 ‎(教师用书独具)‎ ‎1．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，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为____________________________。‎ ‎(2)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：‎ 温度/℃‎ ‎30‎ ‎35‎ ‎40‎ ‎45‎ ‎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__________________________‎ ‎____________________________________________________________。‎ ‎(3)Li2Ti5O15中Ti的化合价为＋4，其中过氧键的数目为________。‎ ‎(4)若“滤液②”中c(Mg2＋)＝0.02 mol·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 mol·L－1，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。‎ ‎____________________________________________________________。‎ ‎(5)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式 ‎_____________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________。‎ ‎【解析】　(1)根据图像分析，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为‎100 ℃‎、2 h或‎90 ℃‎、5 h。‎ ‎(2)当温度低于‎40 ℃‎时，H2O2、NH3·H2O不易分解，但是温度低，反应速率慢，TiO2·xH2O转化率低；当温度高于‎40 ℃‎时，H2O2分解，NH3逸出，反应物浓度降低，反应速率下降，TiO2·xH2O的转化率低。‎ ‎(3)设Li2Ti5O15中过氧键的数目为x，则非过氧键氧原子数目为15－2x，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零可得：2x＋2×(15－2x)＝1×2＋4×5，解得：x＝4。‎ ‎(4)根据Ksp(FePO4)＝1.3×10－22及Fe3＋恰好完全沉淀时溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，可得c(PO)＝ mol·L－1＝1.3×10－17 mol·L－1。c(Mg2＋)＝ mol·L－1＝0.01 mol·L－1，则c3(Mg2＋)·c2(PO)＝0.013×(1.3×10－17)2＝1.69×10－40≈1.7×10－40

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