Question

【题目】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：

下列说法不正确的是

A.“酸浸”后，若钛主要以TiOCl42-形式存在，则相应反应的离子方程式可表示为：FeTiO3＋4H+＋4Cl－ ＝ Fe2+＋ TiOCl42－＋2H2O

B.若Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，则其中过氧键的数目为3个

C.“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式可表示为：2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2↑

温度/	30	35	40	45	50
TiO2 ·xH2O转化率/%	92	95	97	93	88

D.TiO2 ·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如上表所示, 40 oC前，未达到平衡状态，随着温度升高，转化率变大

Answer 1

【答案】B

【解析】

利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备Li4Ti5O12和LiFePO4，根据制备流程可知加入盐酸过滤后滤渣为SiO2，滤液①中含有Mg2＋、Fe2＋、Ti4＋,水解后过滤，沉淀为TiO2·xH2O，经过一系列转化为最终转化为Li4Ti5O12。滤液②中加入双氧水亚铁离子被氧化，在磷酸的作用下转化为磷酸铁，通过高温煅烧最终转化为LiFePO4，据此解答。

A. “酸浸”后，若钛主要以TiOCl42-形式存在，因此相应反应的离子方程式可表示为：FeTiO3＋4H+＋4Cl－＝Fe2+＋TiOCl42－＋2H2O，A正确；

B. Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，Li的化合价是＋1价，由化合价代数和为0可知，氧元素的负价代数和为22，设其中过氧键的数目为x个，则2x+（15－2x）×2＝22，解得x＝4，B错误；

C. 根据以上分析可知“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式可表示为：2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2↑，C正确；

D. 根据表中数据可知40oC时转化量最高，因低于40oC时TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加，超过40oC双氧水分解和氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降，D正确；

答案选B。