Question

磷酸鐵鋰（LiFePO₄）被認為是最有前途的鋰離子電池正極材料。某企業利用富鐵浸出液生成磷酸鐵鋰，開辟了處理硫酸亞鐵廢液一條新途徑。其主要流程如下：

已知：H₂LiO₃是種難溶于水的物質。

(1)鈦鐵礦用濃硫酸處理之前，需要粉碎，其目的                                  

(2)TiO²⁺水解生成H₂TiO₃的離子方程式                                         

(3)加入NaClO發生反應的離子方程式                                

(4)在實驗中，從溶液中過濾出H₂TiO₃后，所得濾液渾濁，應如何操作                。

(5)為測定鈦鐵礦中鐵的含量，某同學取經濃硫酸等處理的溶液（此時鈦鐵礦中的鐵己全部轉化為二價鐵離子），采取KMnO₄標準液漓定Fe²⁺的方法：(不考慮KMnO₄與其他物質反應)在滴定過程中，若未用標準液潤洗滴定管，則使測定結果         。 (填“偏高、偏低、無影響”)，滴定終點的現象                 。滴定分析時，稱取a g鈦鐵礦，處理后，用cmol/LKMnO₄標準液滴定，消耗VmL，則鐵元素的質量分數的表達式為            

 

Answer 1

【答案】

（15分）

（1）增大固體的表面積，加快化學反應速率。（2分）

（2）TiO²⁺  +2H₂O  H₂TiO₃ ↓   + 2H⁺    （2分）

（3）ClO^— + 2Fe²⁺ + 2H⁺ = 2Fe³⁺ + Cl^— + H₂O  （3分）

（4）換上新的過濾器，將渾濁濾液重新過濾  （2分）

（5）偏高，（1分）滴加最后一滴KMnO₄標準液，溶液變成紫紅色，且在半分鐘內不褪色為止（2分）。28cV/a%（3分）

【解析】

試題分析：工藝流程題解題的關鍵是要弄清楚流程中物質的轉化，要能夠將工藝的流程轉化為物質的流程。首先鈦鐵礦與濃硫酸反應，溶解轉化為相關離子，再水解過濾分離H₂TiO₃和濾液（Fe²⁺、SO₄^2-等），在濾液中分離、提純最終得到LiFePO₄，最后考查到酸堿中和滴定（氧化還原滴定）相關知識。整題較為簡單。

考點：以工藝流程為基礎，考查了化學實驗基本操作，元素及化合物知識，氧化還原滴定及誤差分析及化學計算相關知識。