鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3（可表示為FeO?TiO2），含有少量MgO、CaO、SiO2等雜質(zhì)。利用鈦鐵礦制備鋰離子電池電極材料（鈦酸鋰Li4Ti5O12和磷酸亞鐵鋰LiFePO4）的工業(yè)流程如圖1所示：
已知：FeTiO3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為：FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O
（1）化合物FeTiO3中鐵元素的化合價(jià)是 +2+2。
（2）濾渣A的成分是 SiO2SiO2。
（3）濾液B中TiOCl42- 轉(zhuǎn)化生成TiO2的離子方程式是 TiOCl42-+H2O △ TiO2+2H++4Cl-TiOCl42-+H2O △ TiO2+2H++4Cl-。
（4）反應(yīng)②中固體TiO2轉(zhuǎn)化成（NH4）2Ti5O15溶液時(shí)，Ti元素的浸出率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖2所示。反應(yīng)溫度過高時(shí)，Ti元素浸出率下降的原因是 反應(yīng)溫度過高時(shí)，反應(yīng)氨水會(huì)受熱分解，使得Ti元素浸出率下降反應(yīng)溫度過高時(shí)，反應(yīng)氨水會(huì)受熱分解，使得Ti元素浸出率下降。
（5）反應(yīng)③的化學(xué)方程式是 （NH4）2Ti5O15+2LiOH=Li2Ti5O15+2NH3+2H2O（NH4）2Ti5O15+2LiOH=Li2Ti5O15+2NH3+2H2O。
（6）若采用鈦酸鋰（Li4Ti5O12）和磷酸亞鐵鋰（LiFePO4）作電極組成電池，其工作原理為：Li4Ti5O12+3LiFePO4充電放電Li7Ti5O12+3FePO4。該電池充電時(shí)陽極反應(yīng)式是 LiFePO4-e-=FePO4+Li+LiFePO4-e-=FePO4+Li+。
△
△
充電
放電
【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用．
【答案】+2；SiO2；TiOCl42-+H2O TiO2+2H++4Cl-；反應(yīng)溫度過高時(shí)，反應(yīng)氨水會(huì)受熱分解，使得Ti元素浸出率下降；（NH4）2Ti5O15+2LiOH=Li2Ti5O15+2NH3+2H2O；LiFePO4-e-=FePO4+Li+
△
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：4引用：1難度：0.5
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1．我國青藏高原的鹽湖中蘊(yùn)藏著豐富的鋰資源，已探明的儲(chǔ)量約三千萬噸，碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（ ）
發(fā)布：2025/1/6 7:30:5組卷：27引用：2難度：0.9 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）。用該燒渣制取藥用輔料-紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有。
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）。
（3）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是。
（4）煅燒A的反應(yīng)方程式是。
（5）ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）。發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：30引用：1難度：0.5 -
3．查閱資料：CaO、MgO在高溫下與C難反應(yīng)，但能與SiO2反應(yīng)．硫鐵礦燒渣是一種工業(yè)廢渣（含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)），該燒渣可用于制取氧化鐵，具體化工生產(chǎn)工藝流程如下：
（1）焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是．
（2）若在空氣中“酸浸”時(shí)間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是：（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是（除KSCN外）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.1
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