Question

磷酸鐵鋰（LiFePO₄）被認(rèn)為是最有前途的鋰離子電池正極材料．某企業(yè)利用富鐵浸出液生成磷酸鐵鋰，開辟了處理硫酸亞鐵廢液一條新途徑．其主要流程如下：

已知：H₂LiO₃是種難溶于水的物質(zhì)．
（1）鈦鐵礦用濃硫酸處理之前，需要粉碎，其目的

 

（2）TiO²⁺水解生成H₂TiO₃的離子方程式

 

（3）加入NaClO發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

 

（4）在實驗中，從溶液中過濾出H₂TiO₃后，所得濾液渾濁，應(yīng)如何操作

 

．
（5）為測定鈦鐵礦中鐵的含量，某同學(xué)取經(jīng)濃硫酸等處理的溶液（此時鈦鐵礦中的鐵己全部轉(zhuǎn)化為二價鐵離子），采取KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)液滴定Fe²⁺的方法：（不考慮KMnO₄與其他物質(zhì)反應(yīng)）在滴定過程中，若未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管，則使測定結(jié)果

 

． （填“偏高、偏低、無影響”），滴定終點的現(xiàn)象

 

．滴定分析時，稱取a g鈦鐵礦，處理后，用cmol/LKMnO₄標(biāo)準(zhǔn)液滴定，消耗VmL，則鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為

 

．

Answer 1

考點：常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應(yīng)用,物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）根據(jù)接觸面積對反應(yīng)速率影響解答；
（2）TiO²⁺水解生成H₂TiO₃，同時生成氫離子；
（3）ClO^-具有強氧化性，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，自身被還原為Cl^-，酸性條件下，同時生成水；
（4）從溶液中過濾出H₂TiO₃后，所得濾液渾濁，需要更換過濾器，重新過濾；
（5）未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管，導(dǎo)致消耗KMnO₄溶液體積偏大，測定Fe²⁺的質(zhì)量增大；滴定到達(dá)終點，滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液顏色為紫紅色，且半分鐘內(nèi)部不褪去；根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，可得關(guān)系式：5Fe²⁺～KMnO₄，據(jù)此計算．

解答：解：（1）將鈦鐵礦粉碎，可以增大表面積，增大濃硫酸的接觸面積，加快反應(yīng)速率，
故答案為：增大表面積，增大濃硫酸的接觸面積，加快反應(yīng)速率；
（2）TiO²⁺水解生成H₂TiO₃，同時生成氫離子，反應(yīng)離子方程式為：TiO²⁺+2H₂O═H₂TiO₃↓+2H⁺，
故答案為：TiO²⁺+2H₂O═H₂TiO₃↓+2H⁺；
（3）ClO^-具有強氧化性，將Fe²⁺氧化為Fe³⁺，自身被還原為Cl^-，酸性條件下，同時生成水，反應(yīng)離子方程式為：ClO^-+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O，
故答案為：ClO^-+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+Cl^-+H₂O；
（4）從溶液中過濾出H₂TiO₃后，所得濾液渾濁，需要更換過濾器，重新過濾，
故答案為：更換過濾器，重新過濾；
（5）未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管，導(dǎo)致消耗KMnO₄溶液體積偏大，測定Fe²⁺的質(zhì)量增大，測定的鈦鐵礦中鐵的含量偏高；滴定到達(dá)終點，滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液顏色為紫紅色，且半分鐘內(nèi)部不褪去；
令鈦鐵礦中鐵的含量為x，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，則：
  5Fe²⁺～KMnO₄
5×56g    1mol
ax g   cmol/L×V×10^-3L，
5×56g：ax g=1mol：cmol/L×V×10^-3L，
解得x=

28cV

a

%，
故答案為：偏高；滴入最后一滴KMnO₄溶液，溶液顏色為紫紅色，且半分鐘內(nèi)部不褪去；

28cV

a

%．

點評：本題考查化學(xué)工藝流程、對操作的理解評價、物質(zhì)分離提純、氧化還原反應(yīng)滴定應(yīng)用等，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)，綜合考查學(xué)生分析解決問題的能力，難度中等．