【题目】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,当铁的净出率为70%时,所采用的实验条件为___________________。
(2)“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________。
(3)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__________________。
(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。
(5)若“滤液②”中c(Mg2+)=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。
(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式______。
【题目】探究电场作用下阴阳离子的迁移。a、b、c、d 均为石墨电极,电极间距4cm。将pH试纸用不同浓度Na2SO4溶液充分润湿,进行如下实验,下列说法不正确的是( )
实验现象:
时间 | 试纸I | 试纸II |
lmin | a极附近试纸变红,b极附近试纸变蓝 | c极附近试纸变红,d极附近试纸变蓝 |
10min | 红色区和蓝色区不断向中间扩展,相遇时红色区约2.7cm,蓝色区约1.3cm | 两极颜色范围扩大不明显,试纸大部分仍为黄色 |
A. Na2SO4溶液中SO42-向a极和c极移动
B. a极附近试纸变红的原因是:2H2O+2e-= H2↑+2OH-
C. 试纸I的现象说明,此环境中H+的迁移速率比OH-快
D. 对比试纸I和试纸II的现象,说明电解质浓度和环境影响H+和OH-的迁移