钛铁矿的主要成分为FeTiO₃（可表示为FeO•TiO₂）．用浓盐酸溶解钛铁矿去渣得溶液（含有Fe²⁺、TiOCl₄^2-等），调节溶液的pH并加热，过滤的TiO₂和滤液．控制反应温度在95℃左右，向滤液中加入H₂O₂和NH₄H₂PO₄得到FePO₄．再将FePO₄与Li₂CO₃和H₂C₂O₄一起煅烧，可制取LiFePO₄．有关数据如下表所示：

化合物	Fe（OH）2	Fe（OH）3	FePO4	Fe3（PO4）2
Ksp近似值	10-17	10-38	10-22	10-36

（1）FeTiO₃中Ti的化合价为    ，盐酸与FeTiO₃反应的离子方程式为    ．检验溶液中Fe²⁺的方法是    ．
（2）为提供FePO₄的产率，根据上述制备方法和表中数据，应采取的正确措施是    （填正确答案的标号）．
a．不加H₂O₂ b．调节溶液pH至5 c．降低反应温度 d．增大NH₄H₂PO₄的用量
（3）磷的含氧酸H₃PO₂与足量的NaOH溶液反应，生成NaH₂PO₂．则H₃PO₂为    元酸；在LiFePO₄中的化学键有    ，在制备LiFePO₄的过程中加入H₂C₂O₄的作用是    ．
（4）LiFePO₄可作锂电池的电极材料．充电时，Li⁺从LiFePO₄晶格中迁移出来，部分LiFePO₄转化为Li_1-xFePO₄，则阳极的电极反应式为    ．
（5）电化学还原TiO₂是获取金属钛的常用方法．采用熔融盐作电解质，用石墨作阳极，总反应为TiO₂

电解  .

Ti+O₂↑
①电解过程中，阳极不断被消耗而需要定期更换，其原因是    （用反应式表示）．
②电解由含80%FeTiO₃的钛铁矿制取的TiO₂得到12kg金属钛，已知电流效率为76%，则至少需要该种钛铁矿    kg．（电流效率=

实际产量

理论产量

×100%）

【考点】原电池和电解池的工作原理,制备实验方案的设计

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