高考特训6　常见金属化合物的制备（附解析）.pdfVIP

高考化学复习

高考特训常见金属化合物的制备

1.(2023·连云港)LiFePO4和FePO4可以作为锂离子电池的正极材料。

(1)LiFePO的制备。在氮气的氛围中，将一定量的(NH)Fe(SO)溶液与HPO、LiOH溶液中的一种

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混合，然后加入三颈烧瓶中(如图)，在搅拌下通过滴液漏斗缓慢滴加剩余的另一种溶液，充分反应后，过

滤、洗涤、干燥得到粗产品。

①滴液漏斗中的溶液是LiOH溶液。

②(NH)Fe(SO)与HPO、LiOH反应得到LiFePO和NHHSO，该反应的离子方程式为Fe2＋＋Li＋

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＋OH－＋HPO＋2SO2－===LiFePO↓＋HO＋2HSO－[已知K(HSO－)＝1.0×10－2]。

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③在氮气氛围下，粗产品经150℃干燥、高温焙烧，即可得到锂离子电池的正极材料。焙烧时常向

其中加入少量活性炭黑，其主要目的是改善成型后LiFePO4的导电性能。

(2)FePO4的制备。取一定量比例的铁粉、磷酸、水放入容器中，加热充分反应，向反应后的溶液中加

入一定量HO，同时加入适量水调节pH，静置后过滤，洗涤，得到FePO·2HO，高温煅烧FePO·2HO，

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即可得到FePO。

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①其他条件不变时，磷酸与水的混合比例对铁粉溶解速率的影响如图所示：

1VHPO11VHPO1

3434

当≤≤时，随着水的比例增加，铁粉溶解速率迅速升高的原因是当≤≤时，随

3VHO23VHO2

22

着水的比例增加，促进了HPO的电离，H＋的量增多，同时反应放热也加快了反应速率。

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②为使反应过程中的Fe2＋完全被HO氧化，下列操作控制能达到目的的是CD(填字母)。

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A.用Ca(OH)2调节溶液pH＝7

B.加热，使反应在较高温度下进行

C.缓慢滴加HO溶液并搅拌

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D.加入适当过量的HO溶液

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③将Fe(SO)与NaHPO溶液混合可以得到FePO·2HO。设计以Fe(SO)与NaHPO