Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì),Ti的化合價(jià)均為+4)來制備,工藝流程如圖:
回答下列問題:
(1)鈦鐵礦中鐵元素化合價(jià) +2+2,濾渣的成分是 SiO2SiO2,分離濾渣和濾液①的實(shí)驗(yàn)操作需要的玻璃儀器為 玻璃棒、燒杯、過濾漏斗玻璃棒、燒杯、過濾漏斗。
(2)“酸浸”實(shí)驗(yàn)中,鐵的浸出率結(jié)果如圖所示。由圖可知,當(dāng)鐵的浸出率為70%時(shí),所采用的實(shí)驗(yàn)條件為 100℃、2h或90℃、5h100℃、2h或90℃、5h。
(3)TiO2?xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40 min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示:分析40℃時(shí)TiO2?xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因 低于40℃,TiO2?xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加;超過40℃,雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2?xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降低于40℃,TiO2?xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加;超過40℃,雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2?xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降。
溫度/℃ | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
TiO2?xH2O轉(zhuǎn)化率/% | 92 | 95 | 97 | 93 | 88 |
8:7
8:7
,則高溫煅燒①的化學(xué)方程式為 Li2Ti5O15+Li2CO3 Li4Ti5O12+CO2↑+2O2↑
高溫
Li2Ti5O15+Li2CO3 Li4Ti5O12+CO2↑+2O2↑
。高溫
(5)寫出濾液②
雙氧水
磷酸
過濾
2Fe2++H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+2H2O+4H+
2Fe2++H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+2H2O+4H+
,高溫煅燒②的化學(xué)方程式為 2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑
高溫
2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑
。高溫
【答案】+2;SiO2;玻璃棒、燒杯、過濾漏斗;100℃、2h或90℃、5h;低于40℃,TiO2?xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加;超過40℃,雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2?xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降;8:7;Li2Ti5O15+Li2CO3 Li4Ti5O12+CO2↑+2O2↑;2Fe2++H2O2+2H3PO4=2FePO4↓+2H2O+4H+;2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑
高溫
高溫
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:10引用:1難度:0.5
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1.利用如下流程可從廢光盤的金屬層中回收其中的銀(金屬層中其他金屬含量過低,對(duì)實(shí)驗(yàn)影響可忽略):
已知:NaClO溶液在加熱時(shí)易分解產(chǎn)生NaCl和NaClO3;“溶解”工序發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng)。下列說法錯(cuò)誤的是( ?。?/h2>發(fā)布:2024/12/30 15:30:1組卷:75引用:4難度:0.4 -
2.工業(yè)上利用鋅焙砂(主要成分為ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生產(chǎn)高純ZnO的流程示意圖如圖。
(1)用足量(NH4)2SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
(2)“浸出”時(shí)As2O3轉(zhuǎn)化為?!俺椤辈襟E①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時(shí),加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時(shí)會(huì)出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動(dòng)原理解釋原因:
(5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
(6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
已知:?。腆w失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%。樣品起始質(zhì)量-剩余固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量
ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
①280℃時(shí)煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
a.恒溫280℃,60~120min
b.恒溫300℃,240~300min
c.恒溫350℃,240~300min
d.恒溫550℃,60~120min
(7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:79引用:5難度:0.5 -
3.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:26引用:2難度:0.9
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