文档介绍：专题一　无机化学综合应用
第二篇第二部分高考综合大题　逐题突破
真题调研　洞察规律
热点题型一　以化工流程为载体的综合题
栏目索引
热点题型二　陌生无机物性质的综合考查
真题调研　洞察规律
1.(2019·全国卷Ⅰ，27)Li4Ti5O12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：
2
3
1
答案
解析
2
3
1
回答下列问题：
(1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如右图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为___________________
____。
100 ℃、2 h或90 ℃、
解析　由图示可知，当铁浸出率为70%时，
可以采用100 ℃、2 h，也可采用90 ℃、5 h。
5 h
答案
解析
2
3
1
(2)“酸浸”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式___________________________________________。
解析　反应物有FeTiO3，由生成物有可知，反应物中还含有Cl－，生成物中还有Fe2＋，注意酸性条件，用H＋平衡电荷，配平。
FeTiO3＋ 4H＋＋ 4Cl－===Fe2＋＋＋2H2O
答案
解析
2
3
1
(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
解析　温度低，转化速率慢，单位时间内转化效率低，温度过高，H2O2分解，NH3挥发，导致转化速率慢。注意：取的是相同时间内的转化率。
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___________________________
__________________________________________________________________________________________。
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
答案
解析
2
3
1
4
(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为＋4，其中过氧键的数目为___。
解析　由化合物中所有元素化合价代数和为0，有15个O原子共22价，设－2价氧原子为x个，－1价氧原子则为(15－x)个，有－2x－(15－x)＝－22，x＝7，则－1价O原子共8个，即有4个过氧键。
4
答案
2
3
1
(5)若“滤液②”中c(Mg2＋)＝ mol·L－1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3＋)＝×10－5 mol·L－1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？_______________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________
______________(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)×10－22、×10－24
Fe3＋恰好沉淀完全时，
＝×10－17mol·L－1， c3(Mg2＋)·c2( )值为
×(×10－17)2＝×10－40<Ksp [Mg3(PO4)2]，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀
答案
解析
2
3
1
(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式_________
______________________________________________。
Li2CO3＋H2C2O4 2LiFePO4＋H2O↑＋3CO2↑
解析　反应物为FePO4、Li2CO3、H2C2O4，生成物有LiFePO4，铁元素的化合价降低，则H2C2O4中碳元素的化合价升高，产物为CO2，配平。
2FePO4＋
2.(2019·全国卷Ⅱ，26)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图