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化学工艺流程
1． Li 4Ti 5O12 和 LiFePO 4 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，当铁的净出率为 70 ％时，所采用的实验条件为
___________________.
－
（2 ） “酸浸 ”后，钛主要以 TiOCl 42 形式存在 ,写出相应反应的离子方程式 __________________ 。
（3 ）TiO 2 ·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
TiO ·xH O 转化率 % 92 95 97 93 88
2 2
分析 40 ℃时 TiO 2 ·x H2O 转化率最高的原因 __________________ 。
（4)Li 2 Ti 5O 15 中 Ti 的化合价为 +4 ，其中过氧键的数目为 __________________.
(5 ）若 “滤液② ”中 c （Mg 2+)=0.02 mol/L, 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 ×10— 5 mol/L, 此时是否有 Mg 3 （PO4 )2 沉淀生成？ ___________ （列式计算）。
— 22 — 24
FePO4 、 Mg 3 （PO4)2 的 Ksp 分别为 1。3 ×10 、 1.0 ×10 。
（6 ）写出 “高温煅烧② 中由 FePO
4 制备 LiFePO4 的化学方程式 。
【答案】（1)100℃、 2h,90 ℃,5h
（2 ）FeTiO + - 2+ 2-
3+ 4H +4Cl = Fe + TiOCl 4 + 2H 2O
（3 ）低于 40 ℃，TiO 2 ·xH2O 转化反应速率随温度升高而增加；超过 40 ℃，双氧水分解与氨气逸出导致 TiO 2 x·H2O
转化反应速率下降
（4 ）4
22
－ 1.3 10
（5 ）Fe3+恰好沉淀完全时， c(PO43 - 1 -17 - 1 ，c3 2+ ）×c2 43- 3
)= 5 mol ·L =1 。3 ×10 mol L· (Mg (PO )＝（0。01 ） ×(1 。
1.0 10
— 17 2 -40 ＜Ksp 3 4 2 3 4 2
3 ×10 ) =1.7 ×10 ［Mg
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