LiFePO4可作为新型锂离子也池的正极材料。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3、Fe2O3及少量CuO、SiO2杂质)为主要原料生产TiOSO4，同时得到的绿矾-组卷网

解答题-工业流程题适中0.65 引用4 组卷568

LiFePO₄可作为新型锂离子也池的正极材料。以钛铁矿(主要成分为FeTiO₃、Fe₂O₃及少量CuO、SiO₂杂质)为主要原料生产TiOSO₄，同时得到的绿矾(FeSO₄·7H₂O)与磷酸和LiOH反应可制备 LiFePO₄， LiFePO₄的制备流程如下图所示：

请回答下列问题：
(1)酸溶时 FeTiO₃与硫酸反应的化学方程式可表示为____________________。
(2)①加铁屑还原的目的是__________，②过滤前需要检验还原是否完全，其实验操作可描述为_________。
(3)①“反应”需要按照一定的顺序加入FeSO₄溶液、磷酸和LiOH，其加入顺序应为____________________，②其理由是______________________________。
(4)滤渣中的铜提纯后可用于制取Cu₂O，Cu₂O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu₂O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H₂O

Cu₂O+H₂↑。则该装置中铜电极应连接直流电源的__________极，石墨电极的电极反应式为____________________，当有0. 1mol Cu₂O生成时电路中转移__________mol电子。

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知识点：铁盐影响盐类水解程度的主要因素电解原理物质制备的探究答案解析【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！

请回答下列问题：
(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60%时，所采用的实验条件可能是___。

(2)“酸浸”后。钛主要以TiOCl

形式存在，写出相应反应的离子方程式：___。
(3)发生高温煅烧①的反应时，理论上每生成1mol的Li₄Ti₅O₁₂时，转移的电子数为___。
(4)写出“高温煅烧②”中由FePO₄制备LiFePO₄的化学方程式：___。
(5)由滤液②制备LiFePO₄的过程中，不考虑原料的浪费，理论上所需17%双氧水与H₂C₂O₄的质量比是___。
(6)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+3LiFePO₄

Li₇Ti₅O₁₂+3FePO₄，该电池充电时阳极反应式是___。

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、CaO、SiO₂)进行钛白粉和 LiFePO₄的联合生产工艺如图所示：

回答下列问题：
(1)LiFePO₄中铁的化合价是___________。
(2)“酸浸”中主要反应的化学方程式为___________，“滤渣 1”的主要成分有___________。
(3)操作 I 加入过量 A 的目的是___________；硫酸亚铁晶体的溶解度如表所示，其中绿矾(FeSO₄ •7H₂O)容易被氧化，则“操作 II”包括真空加热浓缩、___________、___________、洗涤、干燥。

温度/℃	0	10	30	50	56.7	60	64	70	80	90
溶解度/g	14.0	17.0	25.0	33.0	35.2	35.3	35.6	33.0	30.5	27
析出晶体	FeSO₄·7H₂O				FeSO₄·4H₂O			FeSO₄·H₂O

(4)“转化”利用的是 TiO²^＋的水解过程，则其在 90℃水解的离子方程式为___________，“转化后的滤液”可返回到___________工序循环利用。
(5)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___________。

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Pe₂O₃、CaO、SiO₂)进行钛白粉和LiFePO₄的联合生产工艺如图所示：

回答下列问题：

(1) LiFePO₄中铁的化合价是 ______。

(2)“酸浸”中主要发生的化学方程式为______；“滤渣1”的主要成分有______。

(3)操作I加入过量A物质的目的是 ______；硫酸亚铁晶体的溶解度如表所示，其中绿矾(FeSO₄·7H₂O)容易能氧化、则“操作II”包括真空加热浓缩、______。

温度/℃	0	20	30	50	56.7	60	64	70	80	90
溶解度/g	14.0	17.0	25.0	33.0	35.2	35.3	35.6	33.0	30.5	27
析出晶体	FeSO₄·7H₂O				FeSO₄·4H₂O			FeSO₄·H₂O

(4)“转化”利用的是TiO²⁺的水解过程，则其在90℃水解的离子方程式为 ______。“转化后的滤液”可返回到______工序循环利用。煅烧TiO₂·xH₂O获得：TiO₂会发黄，发黄的杂质可能是______(填化学式)。

(5)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______。

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