Question

1£®Li₄Ti₅O₁₂ºÍLiFePO₄¶¼ÊÇï®Àë×Óµç³ØµÄµç¼«²ÄÁÏ£¬¿ÉÀûÓÃîÑÌú¿ó£¨Ö÷Òª³É·ÖΪFeTiO₃£¬»¹º¬ÓÐÉÙÁ¿MgO¡¢SiO₂µÈÔÓÖÊ£©À´ÖƱ¸£¬¹¤ÒÕÁ÷³ÌÈçÏ£º

»Ø´ðÏÂÁÐÎÊÌ⣺
£¨1£©¡°Ëá½þ¡±ÊµÑéÖУ¬ÌúµÄ½þ³öÂʽá¹ûÈçÏÂͼËùʾ£®ÓÉͼ¿ÉÖª£¬µ±ÌúµÄ½þ³öÂÊΪ70%ʱ£¬Ëù²ÉÓõÄʵÑéÌõ¼þΪ100¡æ¡¢2h»ò90¡æ¡¢5h£®

£¨2£©¡°Ëá½þ¡±ºó£¬îÑÖ÷ÒªÒÔTiOCl₄^2-ÐÎʽ´æÔÚ£¬Ð´³öÏàÓ¦·´Ó¦µÄÀë×Ó·½³ÌʽFeTiO₃+4H⁺+4Cl^-=Fe²⁺+TiOCl₄^2-+2H₂O£®
£¨3£©TiO₂•xH₂O³ÁµíÓëË«ÑõË®¡¢°±Ë®·´Ó¦40minËùµÃʵÑé½á¹ûÈçϱíËùʾ£º

ζÈ/¡æ	30	35	40	45	50
TiO2•xH2Oת»¯ÂÊ/%	92	95	97	93	88

·ÖÎö40¡æʱTiO₂•xH₂Oת»¯ÂÊ×î¸ßµÄÔ­Òòζȸ߷´Ó¦ËÙÂʼӿ죬µ«Î¶ȹý¸ß¹ýÑõ»¯Çâ·Ö½â¡¢°±Ë®Ò×»Ó·¢£¬Ó°Ïìת»¯ÂÊ£®
£¨4£©Li₂Ti₅O₁₅ÖÐTiµÄ»¯ºÏ¼ÛΪ+4£¬ÆäÖйýÑõ¼üµÄÊýĿΪ4£®
£¨5£©Èô¡°ÂËÒº¢Ú¡±ÖÐc£¨Mg²⁺£©=0.02mol•L^-1£¬¼ÓÈëË«ÑõË®ºÍÁ×ËᣨÉèÈÜÒºÌå»ýÔö¼Ó1±¶£©£¬Ê¹Fe³⁺Ç¡ºÃ³ÁµíÍêÈ«¼´ÈÜÒºÖÐc£¨Fe³⁺£©=1.0¡Á10^-5£¬´ËʱÊÇ·ñÓÐMg₃£¨PO₄£©₂³ÁµíÉú³É£¿c£¨PO₄^3-£©=$\frac{1.3¡Á1{0}^{22}}{1¡Á1{0}^{-5}}$=1.0¡Á10^-17mol/L£¬Qc[Mg₃£¨PO₄£©₂]=£¨$\frac{0.02mol/L}{2}$£©³¡Á£¨1.0¡Á10^-17mol/L£©²=1.69¡Á10^-40£¼Ksp=1.0¡Á10^-24£¬ÔòÎÞ³ÁµíÉú³É£¨ÁÐʽ¼ÆË㣩£®FePO₄¡¢Mg₃£¨PO₄£©₂µÄK_sp·Ö±ðΪ1.3¡Á10^-22¡¢1.0¡Á10^-24
£¨6£©Ð´³ö¡°¸ßÎÂìÑÉÕ¢Ú¡±ÖÐÓÉFePO₄ÖƱ¸LiFePO₄µÄ»¯Ñ§·½³Ìʽ2FePO₄+Li₂CO₃+H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;¸ßÎÂ\;}}{\;}$2LiFePO₄+H₂O+3CO₂¡ü£®

Answer 1

·ÖÎö ÓÃîÑÌú¿ó£¨Ö÷Òª³É·ÖΪFe TiO₃£¬»¹º¬ÓÐÉÙÁ¿MgO¡¢SiO₂µÈÔÓÖÊ£©À´ÖƱ¸Li₄Ti₅O₁₂ºÍLiFePO₄£¬ÓÉÖƱ¸Á÷³Ì¿ÉÖª£¬¼ÓÑÎËá¹ýÂ˺óµÄÂËÔüΪSiO₂£¬ÂËÒº¢ÙÖк¬Mg²⁺¡¢Fe²⁺¡¢Ti⁴⁺£¬Ë®½âºó¹ýÂË£¬³ÁµíΪTiO₂£®xH₂O£¬ÓëË«ÑõË®·´Ó¦TiÔªËصĻ¯ºÏ¼ÛÉý¸ß£¬Éú³É£¨NH₄£©₂Ti₅O₁₅£¬ÓëLiOH·´Ó¦ºó¹ýÂ˵õ½Li₂Ti₅O₁₅£¬ÔÙÓë̼Ëá﮸ßη´Ó¦Éú³ÉLi₄Ti₅O₁₂£»Ë®½âºóµÄÂËÒº¢ÚÖк¬Mg²⁺¡¢Fe²⁺£¬Ë«ÑõË®¿ÉÑõ»¯ÑÇÌúÀë×Ó£¬ÔÚÁ×ËáÌõ¼þϹýÂË·ÖÀë³öFePO₄£¬¸ßÎÂìÑÉÕ¢ÚÖз¢Éú2FePO₄+Li₂CO₃+H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;¸ßÎÂ\;}}{\;}$2LiFePO₄+H₂O+3CO₂¡ü£¬ÒÔ´ËÀ´½â´ð£®

½â´ð ½â£º£¨1£©ÓÉͼ¿ÉÖª£¬µ±ÌúµÄ½þ³öÂÊΪ70%ʱ£¬Ëù²ÉÓõÄʵÑéÌõ¼þΪѡÔñζÈΪ100¡æ¡¢2h»ò90¡æ¡¢5h£¬
¹Ê´ð°¸Îª£º100¡æ¡¢2h»ò90¡æ¡¢5h£»
£¨2£©¡°Ëá½þ¡±ºó£¬îÑÖ÷ÒªÒÔTiOCl₄^2-ÐÎʽ´æÔÚ£¬ÏàÓ¦·´Ó¦µÄÀë×Ó·½³ÌʽΪFeTiO₃+4H⁺+4Cl^-=Fe²⁺+TiOCl₄^2-+2H₂O£¬
¹Ê´ð°¸Îª£ºFeTiO₃+4H⁺+4Cl^-=Fe²⁺+TiOCl₄^2-+2H₂O£»
£¨3£©40¡æʱTiO₂•xH₂Oת»¯ÂÊ×î¸ß£¬Òòζȸ߷´Ó¦ËÙÂʼӿ죬µ«Î¶ȹý¸ß¹ýÑõ»¯Çâ·Ö½â¡¢°±Ë®Ò×»Ó·¢£¬Ó°Ïìת»¯ÂÊ£¬
¹Ê´ð°¸Îª£ºÎ¶ȸ߷´Ó¦ËÙÂʼӿ죬µ«Î¶ȹý¸ß¹ýÑõ»¯Çâ·Ö½â¡¢°±Ë®Ò×»Ó·¢£¬Ó°Ïìת»¯ÂÊ£»
£¨4£©Li₂Ti₅O₁₅ÖÐTiµÄ»¯ºÏ¼ÛΪ+4£¬LiµÄ»¯ºÏ¼ÛΪ+1¼Û£¬ÓÉ»¯ºÏ¼ÛµÄ´úÊýºÍΪ0¿ÉÖª£¬OÔªËصĸº¼Û´úÊýºÍΪ22£¬Éè¹ýÑõ¼üµÄÊýĿΪx£¬Ôò£¨x¡Á2£©¡Á1+£¨15-x¡Á2£©¡Á2=22£¬½âµÃx=4£¬¹Ê´ð°¸Îª£º4£»
£¨5£©Fe³⁺Ç¡ºÃ³ÁµíÍêÈ«¼´ÈÜÒºÖÐc£¨Fe³⁺£©=1.0¡Á10^-5£¬ÓÉKsp£¨FePO₄£©£¬¿ÉÖªc£¨PO₄^3-£©=$\frac{1.3¡Á1{0}^{22}}{1¡Á1{0}^{-5}}$=1.0¡Á10^-17mol/L£¬Qc[Mg₃£¨PO₄£©₂]=£¨$\frac{0.02mol/L}{2}$£©³¡Á£¨1.0¡Á10^-17mol/L£©²=1.69¡Á10^-40£¼Ksp=1.0¡Á10^-24£¬ÔòÎÞ³ÁµíÉú³É£¬
¹Ê´ð°¸Îª£ºc£¨PO₄^3-£©=$\frac{1.3¡Á1{0}^{22}}{1¡Á1{0}^{-5}}$=1.0¡Á10^-17mol/L£¬Qc[Mg₃£¨PO₄£©₂]=£¨$\frac{0.02mol/L}{2}$£©³¡Á£¨1.0¡Á10^-17mol/L£©²=1.69¡Á10^-40£¼Ksp=1.0¡Á10^-24£¬ÔòÎÞ³ÁµíÉú³É£»
£¨6£©¡°¸ßÎÂìÑÉÕ¢Ú¡±ÖÐÓÉFePO₄ÖƱ¸LiFePO₄µÄ»¯Ñ§·½³ÌʽΪ2FePO₄+Li₂CO₃+H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;¸ßÎÂ\;}}{\;}$2LiFePO₄+H₂O+3CO₂¡ü£¬
¹Ê´ð°¸Îª£º2FePO₄+Li₂CO₃+H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;¸ßÎÂ\;}}{\;}$2LiFePO₄+H₂O+3CO₂¡ü£®

µãÆÀ ±¾Ì⿼²éÎïÖʵÄÖƱ¸ÊµÑ飬Ϊ¸ßƵ¿¼µã£¬°ÑÎÕÁ÷³ÌÖз¢ÉúµÄ·´Ó¦¡¢»ìºÏÎï·ÖÀëÌá´¿¡¢·¢ÉúµÄ·´Ó¦Îª½â´ðµÄ¹Ø¼ü£¬²àÖØ·ÖÎöÓëʵÑéÄÜÁ¦µÄ¿¼²é£¬×¢ÒâÔªËØ»¯ºÏÎï֪ʶ¡¢»¯Ñ§·´Ó¦Ô­ÀíÓëʵÑéµÄ½áºÏ£¬ÌâÄ¿ÄѶȲ»´ó£®