届一轮复习人教版 化学工艺流程 学案.docx

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届一轮复习人教版化学工艺流程学案

2019年高考一轮复习化学工艺流程

教材版本

全国通用

课时说明（建议）

2课时

知识点

化学工艺流程

复习目标

1、对中学化学基础知识进行正确的复述、再现、辨认，并能融会贯通。

2、将实际问题分解，通过运用相关知识，采用分析、综合的方法，解决简单化学问题。

3、将分析和解决的过程及成果，能够正确地运用化学术语及文字等进行表达，并做出合理的解释。

4、从提供的新信息中，准确地提取实质性内容，并与已有知识整合，重组为新知识块。

复习重点

1、了解工艺流程题型特点。

2、理解工艺流程解题思路。

3、理解化学反应原理在工艺流程中的综合运用。

4、掌握常见的工艺流程考查内容。

复习难点

工艺流程解题策略

一、自我诊断知己知彼

1、以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示：

硼镁泥的主要成分如下表：

MgO

SiO2

FeO、Fe2O3

CaO

Al2O3

B2O3

30%~40%

20%~25%

5%~15%

2%~3%

1%~2%

1%~2%

回答下列问题：

（1）“酸解”时应该加入的酸是_______，“滤渣1”中主要含有_________（写化学式）。

（2）“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是、。

（3）判断“除杂”基本完成的检验方法是。

（4）分离滤渣3应趁热过滤的原因是。

2、重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。

制备流程如图所示：

回答下列问题：

（1）步骤①的主要反应为：

FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3

Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2

上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为_______。

该步骤不能使用陶瓷容器，原因是。

（2）滤渣1中含量最多的金属元素是_______，滤渣2的主要成分是__________及含硅杂质。

（3）步骤④调滤液2的pH使之变____________（填“大”或“小”），原因是_____________（用离子方程式表示）。

（4）有关物质的溶解度如图所示。

向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。

冷却到___________（填标号）得到的K2Cr2O7固体产品最多。

a．80℃b．60℃c．40℃d．10℃

步骤⑤的反应类型是___________________。

（5）某工厂用m1kg铬铁矿粉（含Cr2O340%）制备K2Cr2O7，最终得到产品m2kg，产率为_____________。

3、铝是应用广泛的金属。

以铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质）为原料制备铝的一种工艺流程如下：

注：

SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。

（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。

（2）向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_________（填“增大”、“不变”或“减小”）。

（3）“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________。

（4）“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。

阳极的电极反应式为_____________________，阴极产生的物质A的化学式为____________。

（5）铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。

在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是。

4、硼及其化合物在工业上有许多用途。

以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式。

为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有（写出两条）。

（2）利用_______的磁性，可将其从“浸渣”中分离。

“浸渣”中还剩余的物质是______（写化学式）。

（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是。

然后再调节溶液的pH约为5，目的是。

（4）“粗硼酸”中的主要杂质是________（填名称）。

（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为_______。

（6）单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能硼钢。

以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程。

5、孔雀石主要成分是Cu2（OH）2CO3，还含少量FeCO3及Si的化合物，实验室以孔雀石为原料制备硫酸铜晶体的步骤如下：

（1）步骤Ⅰ中涉及的反应用离子方程式表示为　　．

（2）步骤Ⅱ中试剂①是　　（填代号）．

a．KMnO4　　　　　b．H2O2c．Fe粉d．KSCN

（3）步骤Ⅲ加入CuO的目的是　　．

（4）步骤Ⅳ获得硫酸铜晶体，需要经过　　、　　、过滤等操作．

（5）孔雀石与焦炭一起加热可以生成Cu及其它无毒物质，写出该反应的化学方程式　　．

（6）测定硫酸铜晶体（CuSO4•xH2O）中结晶水的x值：

称取2.4g硫酸铜晶体，加热至质量不再改变时，称量粉末的质量为1.6g．则计算得x=　　（计算结果精确到0.1）。

【参考答案】

1、

（1）H2SO4SiO2

（2）将Fe2＋氧化为Fe3＋调节溶液pH，使Fe3＋、Al3＋以氢氧化物的形式沉淀除去（3）取滤液将其酸化后滴加KSCN溶液，若溶液未变红，则说明除杂完全（4）防止MgSO4·7H2O结晶析出

2、

（1）2∶7陶瓷在高温下会与Na2CO3反应

（2）铁Al（OH）3

（3）小2

+2H+

+H2O（4）d复分解反应（5）

×100%

3、

（1）Al2O3+2OH−=2AlO2－+H2O

（2）减小（3）石墨电极被阳极上产生的O2氧化

（4）4CO32－+2H2O−4e−=4HCO3－+O2↑H2

（5）NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜

4、

（1）Mg2B2O5·H2O+2H2SO4

2MgSO4+2H3BO3；提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径

（2）Fe3O4；SiO2和CaSO4；（3）将Fe2+氧化为Fe3+；使Fe3+与Al3+形成氢氧化物沉淀而除去

（4）（七水）硫酸镁（5）

（6）2H3BO3

B2O3+3H2OB2O3+3Mg

2B+3MgO

5、

（1）Cu2（OH）2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O，FeCO3+2H+=Fe2++CO2↑+H2O；

（2）b；（3）消耗酸使溶液pH升高，便于Fe3+形成沉淀除去；（4）加热浓缩；冷却结晶；

（5）Cu2（OH）2CO3+C

2Cu+2CO2↑+H2O；（6）4.4

【解析】

1、

（1）流程制备的是MgSO4·7H2O，为了不引入杂质，因此所用的酸是硫酸，化学式为H2SO4；根据硼镁泥的成分，SiO2不与硫酸反应，因此滤渣1为SiO2；

（2）硼镁泥中含有FeO，与硫酸反应后生成FeSO4，次氯酸钙具有强氧化性，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，氧化镁的作用是调节pH，使Al3＋和Fe3＋以氢氧化物形式沉淀出来，除去Fe3＋和Al3＋；

（3）除杂是除去的Fe3＋和Al3＋，因此验证Fe3＋就行，方法是取滤液将其酸化后滴加KSCN溶液，若溶液未变红，则说明除杂完全；

（4）防止MgSO4·7H2O结晶析出。

2、

（1）FeO·Cr2O3是还原剂，完全氧化为Na2CrO4和Fe2O3，每摩转移7mol电子，而NaNO3是氧化剂，还原产物为NaNO2，每摩转移2mol电子，根据电子守恒可知，FeO·Cr2O3和NaNO3系数比为2:

7；陶瓷在高温下会与Na2CO3反应，则熔融时不能使用陶瓷容器；

（2）熔块中氧化铁不溶于水，过滤后进入滤渣1，则滤渣1中含量最多的金属元素是铁；滤液1中含有AlO2-、SiO32-及CrO42-，调节溶液pH并过滤后得滤渣2为Al（OH）3；

（3）滤液2调节pH的目的是提高溶液的酸性，pH变小；因为溶液中存在2CrO42-+2H+

Cr2O72-+H2O，增大溶液中H+浓度，可促进平衡正向移动，提高溶液中Cr2O72-的浓度；

（4）由图示可知，在10℃左右时，得到K2Cr2O7的固体最多，故答案为d；2KCl+Na2Cr2O7=K2Cr2O7↓+2NaCl的反应类型为复分解反应；

（5）样品中Cr2O3的质量为m1×40%Kg，则生成K2Cr2O7的理论质量为m1×40%Kg×

，则所得产品的产率为m2Kg÷（m1×40%Kg×

）×100%=

×100%。

3、

（1）氧化铝为两性氧化物，可溶于强碱溶液生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。

（2）为了提高铝土矿的浸取率，氢氧化钠溶液必须过量，所以过滤I所得滤液中含有氢氧化钠，加入碳酸氢钠溶液后，氢氧化钠与碳酸氢钠发生反应生成碳酸钠和水，所以溶液的pH减小。

（3）电解I过程中，石墨阳极上氧离子被氧化为氧气，在高温下，氧气与石墨发生反应生成气体，所以，石墨电极易消耗的原因是被阳极上产生的氧气氧化。

（4）由图中信息可知，生成氧气的为阳极室，溶液中水电离的OH-放电生成氧气，破坏了水的电离平衡，碳酸根结合H+转化为HCO3-，所以电极反应式为4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2↑，阴极室氢氧化钠溶液浓度变大，说明水电离的H+放电生成氢气而破坏水的电离平衡生成大，所以阴极产生的物质A为H2。

（5）铝在常温下就容易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜。

氯化铵受热分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜，所以加入少量的氯化铵有利于AlN的制备。

4、

（1）硫酸可与硼酸盐反应制取酸性较弱的硼酸，所以Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式为：

Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4=2MgSO4＋2H3BO3。

为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径等措施。

（2）Fe3O4有磁性，可利用其磁性将其从“浸渣”中分离；“浸渣”中还剩余的物质是SiO2和CaSO4。

（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，其作用是把Fe2＋氧化为Fe3＋，然后调节溶液的pH约为5，使Al3＋和Fe3＋以Al（OH）3、Fe（OH）3形式沉降而除去。

（4）“粗硼酸”中所含杂质主要是没有除去的易溶性镁盐，故为（七水）硫酸镁。

（5）硼氢化钠的电子式为

。

（6）利用Mg的还原性制取硼的化学方程式为2H3BO3

B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mg

2B＋3MgO。

5、孔雀石的主要成分为Cu2（OH）2CO3，还含少量FeCO3、Si的化合物，加入稀硫酸反应后生成二氧化碳气体，过滤得到二氧化硅固体，得到滤液1为硫酸铜、硫酸亚铁溶液，“除杂”时先通入足量过氧化氢将Fe2+氧化成Fe3+，得到溶液2为硫酸铜、硫酸铁溶液，再加入CuO固体调节溶液pH，沉淀铁离子生成氢氧化铁沉淀；过滤得到滤液为硫酸铜溶液，滤液3为硫酸铜溶液，通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到硫酸铜晶体；

（1）孔雀石的主要成分为Cu2（OH）2CO3，还含少量FeCO3、Si的化合物，步骤Ⅰ中涉及的反应是Cu2（OH）2CO3和FeCO3与硫酸发生复分解反应生成二氧化碳，反应的化学方程式为：

Cu2（OH）2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O，FeCO3+2H+=Fe2++CO2↑+H2O；

故答案为：

Cu2（OH）2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O，FeCO3+2H+=Fe2++CO2↑+H2O；

（2）步骤Ⅱ中加入试剂①的目的是氧化亚铁离子为铁离子，便于沉淀除去，所加试剂能和亚铁离子反应且不能引入新的杂质，

a．KMnO4溶液加入后，能氧化亚铁离子，但会引入钾离子、锰离子，故a不符合；　　　　

b．加入H2O2会氧化亚铁离子为铁离子，过氧化氢被还原为水，不引入杂质，故b符合；

c．Fe粉不能氧化亚铁离子，故c不符合；

d．加入KSCN溶液结合铁离子形成络合物，不能氧化亚铁离子，亚铁离子的存在会干扰硫酸铜晶体的析出，故d不符合；故答案为：

b；

（3）步骤Ⅲ加入CuO目的是和酸反应，调节溶液的PH使铁离子全部沉淀，故答案为：

消耗酸使溶液pH升高，便于Fe3+形成沉淀除去；

（4）操作Ⅳ是溶液中得到溶质的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤；故答案为：

加热浓缩；冷却结晶；

（5）孔雀石与焦炭一起加热可以生成Cu、二氧化碳和水，依据原子守恒配平书写得到的化学方程式为：

Cu2（OH）2CO3+C

2Cu+2CO2↑+H2O；

故答案为：

Cu2（OH）2CO3+C

2Cu+2CO2↑+H2O；

（6）称取2.4g硫酸铜晶体，加热至质量不再改变时，称量粉末的质量为1.6g为硫酸铜质量，n（CuSO4）物质的量=

=0.01mol，受热质量减少2.4g﹣1.6g=0.8g，水的物质的量=

=0.044mol；

二、温故知新夯实基础

1、工艺流程题型特点

2、工艺流程主线与核心

3、原料预处理常用方法及其作用

研磨：

减小矿物的粒径，增大接触面积，加快反应速率；提高原料利用率；

溶解：

通常用酸溶，如用硫酸、盐酸等。

①水浸：

与水接触反应或溶解

②水洗：

除去水溶性杂质

③酸浸（或酸洗）：

在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程；有时可抑制某些物质的水解

④碱浸（或碱洗）——除去油污或氧化膜；溶解铝和二氧化硅

注意：

碱浸过程包括碳酸盐等碱性物质

⑤醇浸：

增大某物质的溶解度，便于反应，如苯甲酸

⑥灼烧、焙烧、煅烧：

不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿（如FeCO3）转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质

4、制备过程中反应条件的控制

①加热——加快反应速率；加速固体溶解；平衡向吸热方向移动。

若在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。

②降温（冰水中）——防止某物质在高温时会溶解（或分解）；使化学反应速率下降；为使化学平衡向放热的方向移动；保持反应物为液态，减小汽化损耗，如冷凝回流。

③控温——温度过高，物质会分解（如过氧化氢）或挥发（如氨水）；温度过低，物质无法挥发或者反应。

④趁热过滤——防止某物质降温时会析出。

（注意趁热过滤操作需要提纯的物质有时在滤液中有时在晶体中，需要视情况而定）

⑤调pH值除杂——控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。

调节pH所需的物质一般应满足两点：

能与H＋反应，使溶液pH值增大；不引入新杂质。

所以通常加所保留阳离子对应的氧化物，氢氧化物，碳酸盐等。

5、无机工艺常用分离方法

（1）过滤：

分离难溶物和溶液，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。

（2）萃取和分液：

利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。

（3）蒸发结晶：

提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl。

（4）蒸发浓缩，冷却结晶：

提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质（通常在酸性氛围中进行，以抑制金属离子的水解）或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。

（5）蒸馏或分馏：

分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。

注意：

分馏一般是多组分分离，如石油的分馏；蒸馏一般是两组分分离，或者溶剂和溶质分离过程，如海水蒸馏制备淡水，乙醇加氧化钙后蒸馏以除去乙醇中的水。

（6）冷凝法：

利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气。

6、无机工艺常用净化提纯方法

（1）趁热过滤：

通过溶质的溶解度与温度之间的关系，将其分离，通常目的是防止某些物质降温时析出。

注意：

趁热过滤所得产物有时候在滤液中，有时候在晶体中，需要视情况而定。

（2）冰水洗涤：

洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。

（3）乙醇洗涤：

利用乙醇易挥发的性质带走晶体（沉淀）表面的水分，利于干燥；降低晶体的溶解度，提高原料利用率或产率（该条作用一般是在题干给出某物质微溶于乙醇的时候答出）

7、无机工艺常见文字叙述答题示例及需要考虑的角度

1．“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有：

答：

适当提高反应温度，增加浸出时间，适当增加硫酸的浓度，搅拌

注意：

一般不考虑催化剂问题

2．如何提高吸收液和SO2反应速率：

答：

适当提高温度、增大吸收液或NaClO3的浓度、增大SO2与吸收液的接触面积或搅拌，使用多空球泡等

3．从溶液中得到晶体：

答：

蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤-干燥

4．过滤用到的三个玻璃仪器：

答：

普通漏斗、玻璃棒、烧杯

5．过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因：

答：

玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘

6．沉淀洗涤操作：

答：

用玻璃棒引流，往漏斗中（工业上改为往过滤器中）加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2-3次

注意：

通常是用蒸馏水洗涤，但有时候为了减小固体物质的溶解度，采用乙醇洗涤，需要结合题干考虑

7．检验沉淀Fe（OH）3是否洗涤干净（含SO42-）：

答：

取最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀则说明未洗涤干净，若无白色沉淀则说明洗涤干净

注意：

检验沉淀是否洗涤干净，沉淀是否沉淀完全，所加试剂是否过量等都是检验溶液中的可溶性离子，同时注意题目问的是“是否”还是证明肯定的一方。

8．如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2：

答：

在干燥的HCl气流中加热。

原因：

干燥的HCl气流中抑制了MgCl2的水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水汽

注意：

有时候题干用的是SO2Cl2这种能够和结晶水反应生成HCl气体的物质，有时候用能够分解产生HCl气体的物质，无论什么，都是抑制金属离子的水解，在答题过程中需要具体化。

10．CuCl2中混有Fe3+加何种试剂调pH值：

答：

CuO、Cu（OH）2、CuCO3、Cu2（OH）2CO3。

原因：

加CuO消耗溶液中的H+的，促进Fe3+的水解，生成Fe（OH）3沉淀析出

11．调pH值使得Cu2+（4.7-6.2）中的Fe3+（2.1-3.2）沉淀，pH值范围是：

答：

3.2-4.7。

原因：

调节溶液的pH值至3.2-4.7，使Fe3+全部以Fe（OH）3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀，且不会引入新杂质

12．固体粗产品进一步提纯的操作：

答：

重结晶

13．趁热过滤的原因及操作：

答：

减少过滤时间、保持过滤温度，防止××杂质析出或防止降温过程中××析出而损耗；

注意：

前面已经提过，趁热过滤所得物质有时候在滤液中，有时候在固体物质中，需要结合题干信息，但通常都是防止××析出。

14．水浴加热的好处：

答：

受热均匀，温度可控，且温度不超过100℃

15．减压蒸发（小心烘干）：

答：

常压蒸发温度过高，××易分解；或者减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止××分解

16．Mg（OH）2沉淀中混有Ca（OH）2应怎样除去：

答：

加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用蒸馏水水洗涤

17．蒸发浓缩用到的主要仪器有、、烧杯、酒精灯等

答：

蒸发皿、玻璃棒。

还有取蒸发皿用坩埚钳

18．不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是：

答：

加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净

19．检验NH4＋的方法是：

答：

取××少许于试管中，加入浓NaOH溶液，加热，生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。

20．过滤的沉淀欲称重之前的操作：

答：

过滤，洗涤，干燥，（在干燥器中）冷却，称重

21．“趁热过滤”后，有时先往滤液中加入少量水，加热至沸，然后再“冷却结晶”：

答：

稀释溶液，防止降温过程中××析出，提高产品的纯度

22．苯甲酸的重结晶中粗苯甲酸全部溶解后，再加入少量蒸馏水的目的：

答：

为了减少趁热过滤过程中损失苯甲酸，一般再加入少量蒸馏水

23．加NaCl固体减低了过碳酸钠的溶解度，原因：

答：

Na+浓度显著增加抑止了过碳酸钠的溶解

24．检验Fe（OH）3是否沉淀完全的试验操作是：

答：

取少量上层清液或过滤后的滤液，滴加几滴KSCN溶液，若不出现血红色，则表明Fe（OH）3沉淀完全。

25．检验滤液中是否含有Fe3+的方法是：

答：

滴入少量KSCN溶液，若出现血红色，则证明有Fe3+（或加NaOH，根据情况而定）或者滴加亚铁氰化钾（K4[Fe（CN）6]）溶液，若出现蓝色沉淀，证明含有Fe3+

26．检验溶液中是否含有Fe2+（当溶液不含Fe3+）的方法是:

答：

（任选一种即可）

①滴加几滴高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液紫红色褪去，则证明有Fe2+

②先滴加KSCN溶液，溶液不变血红色，在滴加氯水，溶液变成血红色，证明含有Fe2+

③滴加铁氰化钾（K3[Fe（CN）6]）溶液，若生成蓝色沉淀，证明含有Fe2+

三、典例剖析思维拓展

考点一工艺物质的制备

例1Li4Ti5O12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，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。

（2）“酸浸”后，钛主要以

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40min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

，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使

恰好沉淀完全即溶液中

，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

。

（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。

【答案】

（1）100℃、2h，90℃，5h

（2）FeTiO3+4H++4Cl−=Fe2++

+2H2O

（3）低于40℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降

（4）4

（5）Fe3+恰好沉淀完全时，c（

）=

mol·L−1=1.3×10–17mol·L−1，c3（Mg2+）×c2（

）＝（0.01）3×（1.3×10–17）2=1.7×10–40＜Ksp[Mg3（PO4）2]，因此不会生成Mg3（PO4）2沉淀。

（6）2FePO4+Li2CO3+H2C2O4

2LiFePO4+H2O↑+3CO2↑

【解析】

（1）由图示可知，“酸浸时铁的净出率为70%时所需要的时间最短，速率最快，则应选择在1