Question

磷酸铁锂(LiFePO₄)被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。某企业利用富铁浸出液生成磷酸铁锂,开辟了处理硫酸亚铁废液一条新途径。其主要流程如下:

已知:H₂TiO₃是种难溶于水的物质。

(1)钛铁矿用浓硫酸处理之前,需要粉碎,其目的是                              　。

(2)TiO²⁺水解生成H₂TiO₃的离子方程式为                                   　。

(3)加入NaClO发生反应的离子方程式为                                      　。

(4)在实验中,从溶液中过滤出H₂TiO₃后,所得滤液浑浊,应如何操作　             。

(5)为测定钛铁矿中铁的含量,某同学取经浓硫酸等处理的溶液(此时钛铁矿中的铁已全部转化为二价铁离子),采取KMnO₄标准液滴定Fe²⁺的方法:(不考虑KMnO₄与其他物质反应)在滴定过程中,若未用标准液润洗滴定管,则使测定结果　　　　(填“偏高”、“偏低”或“无影响”),滴定终点的现象是　                                  。滴定分析时,称取a g钛铁矿,处理后,用c mol/L KMnO₄标准液滴定,消耗V mL,则铁元素的质量分数的表达式为　　　　。

Answer

(1)增大固体的表面积,加快化学反应速率

(2)TiO2++2H2OH2TiO3+2H+

(3)ClO-+2Fe2++2H+2Fe3+ +Cl- +H2O

(4)换上新的过滤器,将浑浊滤液重新过滤

(5)偏高 滴加最后一滴KMnO4标准液,溶液变成紫红色,且在半分钟内不褪色为止 %

【解析】(1)粉碎的目的是增大固体与溶液反应时的接触面积,加快反应的进行。

(3)酸性条件下ClO-将Fe2+氧化为Fe3+,ClO-被还原成Cl-:ClO-+2Fe2++2H+Cl-+2Fe3++H2O。

(4)滤液浑浊,说明过滤器损坏,应换上新过滤器后,重新过滤。

(5)如果未用标准液润洗滴定管,会导致标准液被稀释,消耗KMnO4标准液体积偏大,使测定结果偏高;当滴定达终点时,滴加最后一滴KMnO4标准液,溶液变成紫红色,且半分钟内不褪色。由Mn～5Fe2+知,

w(Fe)=×100%=%。