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