第09講無機(jī)非金屬材料

公考綱考情

i.結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究，了解碳、硅及其重要化合物的主要性質(zhì)，認(rèn)識其在生

產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。

2.結(jié)合實(shí)例認(rèn)識碳、硅及其化合物性質(zhì)的多樣性，了解通過化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)

化，認(rèn)識物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在自然資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)中的重要價(jià)值。

3.能借助國家關(guān)于安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、食品安全、藥物開發(fā)等方面的法律法規(guī)分析與化學(xué)有關(guān)的社

會(huì)熱點(diǎn)問題。

4.能列舉常見的大氣、水體和土壤的污染物及其危害，能說明常見污染的成因和防治措施的化學(xué)原理。

【核心素養(yǎng)分析】

1.變化觀念與平衡思想：根據(jù)碳、硅的結(jié)構(gòu)，預(yù)測在一定條件下碳、硅及其化合物可能發(fā)生的化學(xué)變

化。

2.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：關(guān)注與碳、硅有關(guān)的熱點(diǎn)問題（如光導(dǎo)纖維、硅電池、半導(dǎo)體材料），形成

可持續(xù)發(fā)展的意識；知道碳、硅及其化合物對社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)。

⑥考點(diǎn)梳理

知識點(diǎn)一碳及其重要化合物

1.碳單質(zhì)

（1）結(jié)構(gòu)、存在形態(tài)、物理性質(zhì)和用途

存在形態(tài)游離態(tài)和化合態(tài)

金剛石：空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；

結(jié)構(gòu)

石墨：層狀結(jié)構(gòu)

同素異形體金剛石、石墨、C60、C70

金剛石：熔點(diǎn)高、硬度大；

物理性質(zhì)

石墨：硬度小、電的良導(dǎo)體、有滑膩感

用途金剛石用作切割刀具，石墨用作電極、鉛筆芯、高溫潤滑劑

（2）主要化學(xué)性質(zhì)——還原性

一占燃占燃

可燃性2C+。2（不足）「「要,-2CO、C+。2（足量）一會(huì)婆,-CO?

CuO：2CuO+C--------2Cu+CO2T（冶煉金屬）

與氧化日

SiO：SiO+2C---Si+2cof（制取粗硅）

物反應(yīng)22

H2O：C+H2O（g）-->一CO+H2（制取水煤氣）

與強(qiáng)氧化濃H2so4：C+2H2so4（濃）-----CO2T+2sO2T+2H2。

性酸反應(yīng)

濃HNO3：C+4HNC）3（濃）-----CO2T+4NO2T+2H2。

2.一氧化碳(CO)

(1)物理性質(zhì)

無色氣體，有毒，難溶于水。

(2)化學(xué)性質(zhì)——還原性

占燃

①燃燒：2CO+O2==^'=2CO2,淡藍(lán)色火焰；

②還原CuO：CuO+CO==e==Cu+CO2(冶煉金屬)。

3.二氧化碳(CO2)

(1)物理性質(zhì)：CO2是一種無色、無味的氣體，能溶于水，固態(tài)CCh俗稱干冰。

(2)化學(xué)性質(zhì)：與H2O、Na2O>Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg反應(yīng)的方程式分別為CO2+H2OH2co3、

占燃

Na2O+CO2二二二Na2co3、CO2+Ca(OH)2===CaCO31+H2O2Mg+CO2=====2MgO+C°

(3)CCh在自然界中的循環(huán)

①CCh的主要來源：大量含碳燃料的燃燒。

②自然界消耗CCh的主要反應(yīng)：

a.溶于江水、海水中：CO2+H2O^^H2CO3；

b.光合作用將CCh轉(zhuǎn)化為O2;

c.巖石的風(fēng)化：CaCO3+H20+CO2===Ca(HCO3)20

(4)CO、CCh氣體的除雜方法

CO中混有co2通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶，然后干燥氣體

co2中混有co通過盛有灼熱CuO的硬質(zhì)試管

通過盛有飽和NaHCCh溶液的洗氣瓶，然后干

C02中混有少量S02或HC1

燥氣體

①澄清石灰水只用于檢驗(yàn)C02,不能用于除去混合氣體中的CO2,應(yīng)用NaOH溶液除去；

②CC)2、SO2通入CaCl2或BaC12溶液均無沉淀產(chǎn)生

4.碳酸(H2cCh)

弱酸、不穩(wěn)定。碳酸(H2co3)只能在水中存在。H2c。3在水中與CO2共存，因此常把CO2+H2O當(dāng)碳酸

用。

5.碳酸的酸式鹽和正鹽的比較

(1)在水中的溶解性

①含K+、Na+、NHl的正鹽易溶于水，其余一般不溶于水；酸式鹽均能溶于水。

②一般來說，在相同溫度下，難溶性正鹽溶解度小于其酸式鹽溶解度，如溶解度：Ca(HCO3)2>CaCO3；

可溶性正鹽溶解度大于其酸式鹽溶解度，如溶解度：Na2CO3>NaHCO3o

(2)熱穩(wěn)定性

一般來說，熱穩(wěn)定性順序?yàn)檎},酸式鹽>碳酸，如穩(wěn)定性：Na2cC)3>NaHCO3>H2co3?？扇苄哉}〉難

溶性正鹽，如CaC03高溫分解，而K2cCh不易分解。

(3)水溶液酸堿性

物質(zhì)的量濃度相同時(shí)，正鹽溶液的pH大于其酸式鹽溶液，如pH：Na2cO3溶液〉NaHCCh溶液。

(4)與酸的反應(yīng)

①CaCCh與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：

+

CaCO3+2H===H2O+CO2T+Ca2+。

②Ca(HCCh)2與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：

+

HCO；+H===H2O+CO2t=

(5)與堿的反應(yīng)

①Na2cCh與Ca(OH)2反應(yīng)的離子方程式：

C0-+Ca2+===CaC031。

②NaHCCh與足量Ca(OH)2反應(yīng)的離子方程式：

2+

HCOF+Ca+OH===CaCO3i+H20O

Ca(OH)2與足量NaHCO3反應(yīng)的離子方程式：

2+

Ca+20H+2HC0F===CaCC>31+COf+2H2O。

知識點(diǎn)二硅無機(jī)非金屬材料

一、硅單質(zhì)

1.存在

硅單質(zhì)主要有晶體和無定形兩大類。

2.物理性質(zhì)

帶有金屬光澤的灰黑色固體，熔點(diǎn)高，硬度大，有脆性。

3.化學(xué)性質(zhì)

常溫下與F?、HF、NaOH反應(yīng)；加熱時(shí)能與化合生成不穩(wěn)定的氫化物SiH4，加熱時(shí)還能與Cb、02

化合分別生成SiCk、SiO2o涉及的化學(xué)方程式如下：

O2：Si+O2=^==SiO2

①與非金屬單質(zhì)反應(yīng)｛F2：Si+2F2===SiF4

、CL：Si+2cl2=2=SiCL

②與氫氟酸反應(yīng)：Si+4HF===SiF4f+2H2丁。

③與NaOH溶液反應(yīng)：

Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2?o

(4)制備方法

①制取粗硅：工業(yè)上，用焦炭在電爐中還原SiC)2得到含有少量雜質(zhì)的粗硅：SiO2+2C?=Si+2COTo

②粗硅提純：Si+2Cl2=^=SiCl4,SiCl4+2H2=^B=Si+4HC11,

【特別提醒】①用焦炭還原SiCh，產(chǎn)物是CO而不是CO2。

②粗硅中含碳等雜質(zhì)，與C12反應(yīng)生成的SiC14中含有CC14等雜質(zhì)，經(jīng)過分儲(chǔ)提純SiCL后，再用H2還

原，得到高純度硅。

(5)主要用途

①良好的半導(dǎo)體材料；②太陽能電池；③計(jì)算機(jī)芯片。

二、二氧化硅

1.存在

自然界中，碳元素既有游離態(tài)，又有化合態(tài)，而硅元素僅有化合態(tài)，主要以氧化物和硅酸鹽的形式存

在。天然SiCh有晶體和無定形兩種，統(tǒng)稱硅石。

2.結(jié)構(gòu)

SiCh晶體有多種晶型，其基本結(jié)構(gòu)單元為硅氧四面體(如下圖甲所示)，硅氧四面體通過氧原子相互連接

為空間的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(如下圖乙所示)。每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子相連，而每個(gè)氧原子與2個(gè)硅原子相連，故

SiO2晶體中Si和O的比例為1：2。

q-o

AT/，二氧化硅

圖甲圖乙

3.二氧化硅的性質(zhì)及用途

物理性質(zhì)硬度大，熔、沸點(diǎn)高，常溫下為固體，不溶于水

與水反應(yīng)不反應(yīng)

與酸反應(yīng)只與氫氟酸反應(yīng)：SiO2+4HF===SiF4T+2H2。

化學(xué)如與NaOH反應(yīng)：SiCh+2NaOH==老壁1Q吐旦里(盛堿液的試

與堿反應(yīng)

性質(zhì)劑瓶用橡膠塞)

如與Na2cCh反應(yīng)：

與鹽反應(yīng)

曰

SiO2+Na2CO3----Na2SiO3+CO2T

與堿性氧

日

如與CaO反應(yīng)：CaO+SiO--■—CaSiO

化物反應(yīng)23

用途光導(dǎo)纖維、光學(xué)儀器、電子部件

【特別提醒】

①SiO2是H2SiC)3的酸酎，但SiO2不與水反應(yīng)，不能用SiO2直接與水作用制備H2SiO3。

②氫氟酸能與SiCh反應(yīng)，故氫氟酸不能盛放在玻璃瓶中，而應(yīng)存放在塑料瓶中。

三、硅酸、硅酸鹽

1.硅酸

(1)物理性質(zhì)

硅酸的溶解度小，新制備的硅酸為透明、膠凍狀，干燥硅膠多孔，吸水性和吸附性強(qiáng)。

(2)化學(xué)性質(zhì)

①弱酸性：酸性比碳酸弱，與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SiO3+2NaOH===Na2SiO3+2H2O0

②不穩(wěn)定性：受熱易分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

H2SiO3=====SiO2+H2Oo

(3)制備：通過可溶性硅酸鹽與其他酸反應(yīng)制得，如NazSiCh溶液與鹽酸反應(yīng)：Na2SiO3+2HCl===2NaCl

+H2SiO3(膠體)。

(4)用途：硅膠可用作干燥劑、催化劑的載體等。

2.硅酸鹽

①白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱水玻璃,有黏性，水溶液顯堿性。

②與酸性較硅酸強(qiáng)的酸反應(yīng)：

a.與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Na2SiO3+2HCl===2NaCl+H2SiO3；=

b.與CO2水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Na2SiO3+H2O+CO2===Na2CO3+H2SiO3i。

③用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。

(3)硅酸鹽組成的表示

通常用二氧化硅和金屬氧化物的組合形式表示硅酸鹽的組成。如硅酸鈉(NazSiCh)可表示為NazOSiCh,

石棉(CaMg3Si4Oi2)可表示為CaO-3MgO4SiO2。

推背圖①NazSiCh的水溶液是一種黏合劑，是制備硅膠和木材防火劑等的原料；NazSiCh易與空氣中的

CO2、H2。反應(yīng)，要密封保存。

②可溶性碳酸鹽、硅酸鹽的水溶液呈堿性，保存該溶液的試劑瓶不能用玻璃塞，應(yīng)用橡膠塞。

四、無機(jī)非金屬材料

1.傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。

(1)常見硅酸鹽材料比較

水泥玻璃陶瓷

生產(chǎn)原料石灰石、黏土純堿、石灰石、石英黏土

主要設(shè)備水泥回轉(zhuǎn)窯玻璃窯陶瓷窯

(2)玻璃生產(chǎn)中的兩個(gè)重要反應(yīng)：Na2cCh+SiO2=^==Na2SiO3+CO2T;CaCO3+SiO2=^==CaSiO3+

CO2T0

2.新型無機(jī)非金屬材料

材料類別主要特性示例用途

高溫結(jié)構(gòu)能承受高溫，

氮化硅陶瓷汽輪機(jī)葉片、軸承、永久性模具等

陶瓷強(qiáng)度高

半導(dǎo)體陶瓷具有電學(xué)特性二氧化錫陶瓷集成電路中的半導(dǎo)體

光學(xué)材料具有光學(xué)特性光導(dǎo)纖維光纜通訊、醫(yī)療、照明等

生物陶瓷具有生物功能氧化鋁陶瓷人造骨骼、人造關(guān)節(jié)、接骨螺釘

隹）題型剖析

高頻考點(diǎn)一硅和二氧化硅

例1.（2022?浙江卷）下列說法不無麗的是

A.晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，常用于制造光導(dǎo)纖維

B.高壓鈉燈發(fā)出的黃光透霧能力強(qiáng)、射程遠(yuǎn)，可用于道路照明

C.氧化鋁熔點(diǎn)高，常用于制造耐高溫材料

D.用石灰右石膏法對燃煤煙氣進(jìn)行脫硫，同時(shí)可得到石膏

【答案】A

【解析】晶體硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間，是良好的半導(dǎo)體材料，可用于制造晶體管、集成電

路等，而二氧化硅常用于制造光導(dǎo)纖維，A錯(cuò)誤；鈉的焰色反應(yīng)為黃色，可用作透霧能力強(qiáng)的高壓鈉燈，B

正確；耐高溫材料應(yīng)具有高熔點(diǎn)的性質(zhì)，氧化鋁熔點(diǎn)高，可用作耐高溫材料，C正確；石灰石的主要成分為

碳酸鈣，石灰石石膏法脫硫過程中發(fā)生反應(yīng)：CaCO3=^==CaO+CO2T，SO2+CaCO3=CaSO3+CO2,

2CaSO3+O2=2CaSO4,得到了石膏，D正確；答案選A。

【變式探究】（2022?廣東卷）陳述I和H均正確但不具有因果關(guān)系的是

選項(xiàng)陳述I陳述II

A用焦炭和石英砂制取粗硅SiO2可制作光導(dǎo)纖維

B利用海水制取漠和鎂單質(zhì)BF可被氧化，Mg?+可被還原

C石油裂解氣能使漠CC14的溶液褪色石油裂解可得到乙烯等不飽和燃

DFeCb水解可生成Fe（OH）3膠體FeCb可用作凈水劑

【答案】A

【解析】焦炭具有還原性，工業(yè)上常利用焦炭與石英砂（SiO2）在高溫條件下制備粗硅，這與SiO2是

否做光導(dǎo)纖維無因果關(guān)系，故A符合題意；海水中存在濱離子，可向其中通入氯氣等氧化劑將其氧化為漠

單質(zhì)，再經(jīng)過萃取蒸儲(chǔ)物理操作分離提純澳單質(zhì)，另外，通過富集海水中的鎂離子，經(jīng)過沉淀、溶解等操

作得到無水氯化鎂，隨后電解熔融氯化鎂可制備得到鎂單質(zhì)，陳述I和陳述n均正確，且具有因果關(guān)系，B

不符合題意；石油在催化劑加熱條件下進(jìn)行裂解可得到乙烯等不飽和燒，從而使澳的CC14溶液褪色，陳述

I和陳述n均正確，且具有因果關(guān)系，C不符合題意；FeCb溶液中鐵離子可發(fā)生水解，生成具有吸附性的

氫氧化鐵膠體，從而可用作凈水機(jī)，陳述I和陳述n均正確，且具有因果關(guān)系，D不符合題意；綜上所述,

答案為A。

【變式探究】下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.（2019新課標(biāo)III）高純硅可用于制作光感電池

B.（2019江蘇）SiCh熔點(diǎn)高硬度大，可用于制光導(dǎo)纖維

C.（2019浙江）天然石英和水晶的主要成分都是二氧化硅

D.（2018天津）漢代燒制出“明如鏡、聲如磬”的瓷器，其主要原料為黏土

【答案】B

【解析】硅是半導(dǎo)體，高純硅可用于制作光感電池，A正確；SiCh傳導(dǎo)光的能力非常強(qiáng)，用于制光導(dǎo)

纖維，SiCh用于制光導(dǎo)纖維與竽。2熔點(diǎn)高硬度大沒有對應(yīng)關(guān)系，B錯(cuò)誤；石英、水晶、硅石、沙子的主要

成分均為二氧化硅，C正確；陶瓷的制造原料為黏土，D正確。

高頻考點(diǎn)二硅酸鹽及其應(yīng)用

例3.（2021?浙江卷）下列說法不E理的是（）

A.硅酸鈉是一種難溶于水的硅酸鹽B.鎂在空氣中燃燒可生成氧化鎂和氮化鎂

C.鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣D.常溫下，鋁遇濃硝酸或濃硫酸時(shí)會(huì)發(fā)生鈍化

【答案】A

【解析】硅酸鈉是溶于水的硅酸鹽，故A錯(cuò)誤；鎂在空氣中燃燒時(shí)，與氧氣和二氧化碳反應(yīng)生成氧化

鎂，與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂，故B正確；鈉具有強(qiáng)還原性，能與冷水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，故C正確；

濃硫酸和濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，鋁在濃硫酸和濃硫酸中會(huì)發(fā)生鈍化，阻礙反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，故D正確；

故選Ao

【舉一反三】（2020?浙江卷）Ca3SiO5是硅酸鹽水泥的重要成分之一，其相關(guān)性質(zhì)的說法不亞項(xiàng)的是（）

A.可發(fā)生反應(yīng)：Ca3SiO5+4NH4C1-CaSiO3+2CaCl2+4NH3T+2H2O

B.具有吸水性，需要密封保存

C.能與SO2,反應(yīng)生成新鹽

D.與足量鹽酸作用，所得固體產(chǎn)物主要為SiCh

【答案】D

【解析】CasSiOs與NH4cl反應(yīng)的方程式為：Ca3SiO5+4NH4ClCaSiO3+2CaCl2+4NH3t+2H2O,A

正確；CaO能與水反應(yīng)，所以需要密封保存，B正確；亞硫酸的酸性比硅酸強(qiáng)，當(dāng)二氧化硫通入到Ca3SiO5

溶液時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：3SO2+H2O+Ca3SiO5=3CaSO3+H2SiO3,C正確；鹽酸的酸性比硅酸強(qiáng)，當(dāng)鹽酸與CasSiOs

反應(yīng)時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：6HC1+Ca3SiO5=3CaC12+H2SiO3+2H2O,D不正確；故選D。

高頻考點(diǎn)三無機(jī)非金屬材料

例3.（2019?北京卷）下列我國科研成果所涉及材料中，主要成分為同主族元素形成的無機(jī)非金屬材

料的是

A.4.03米大口徑碳化硅B.2022年冬奧會(huì)聚C.能屏蔽電磁波的碳包覆D.“玉兔二號”鈦合

反射鏡氨酯速滑服銀納米線金篩網(wǎng)輪

【答案】A

【解析】碳化硅（SiC）是由碳元素和硅元素組成的無機(jī)非金屬材料，且碳元素與硅元素均位于元素周期

表第IVA族，故A符合題意；聚氨酯為有機(jī)高分子化合物，不屬于無機(jī)非金屬材料，故B不符合題意；碳

包覆銀納米材料屬于復(fù)合材料，不屬于無機(jī)非金屬材料，且銀不是主族元素，故C不符合題意；鈦合金為

含有金屬鈦元素的合金，其屬于金屬材料，不屬于無機(jī)非金屬材料，故D不符合題意；綜上所述，本題應(yīng)

選Ao

【變式探究】新材料的新秀一石墨烯和氧化石墨烯已成為物理、化學(xué)、材料科學(xué)研究的國際熱點(diǎn)課

題。其結(jié)構(gòu)模型如圖所示：

下列有關(guān)說法正確的是（）

A.石墨烯是一種新型化合物

B.氧化石墨烯即石墨烯的氧化物

C.二者和石墨都是碳的同素異形體

D.氧化石墨烯具有一定的親水性

【答案】D

【解析】石墨烯是碳的單質(zhì)，A錯(cuò)誤；氧化石墨烯含有氫元素，故不是石墨烯的氧化物，也不是碳的

同素異形體，B、C錯(cuò)誤；由于氧化石墨烯結(jié)構(gòu)中含有羥基和竣基等親水基團(tuán)，所以它具有一定的親水性，

D正確。

高頻考點(diǎn)四與SiCh有關(guān)的無機(jī)化工流程題

例4.（2021?湖南卷）Ce2（CO3）3可用于催化劑載體及功能材料的制備。天然獨(dú)居石中，鈾（Ce）主要以CePO4

形式存在，還含有SiCh、A12O3>Fe2O3>CaF2等物質(zhì)。以獨(dú)居石為原料制備Ce2（CC>3）3/H2O的工藝流程如

下：

①M(fèi)gO調(diào)pH=5

濃HzSO,H2OFeCh溶液②絮凝劑NH,HCO,溶液

回答下列問題：

（1）鋅的某種核素含有58個(gè)質(zhì)子和80個(gè)中子，該核素的符號為o

（2）為提高“水浸”效率,可采取的措施有______________________________________

_________________________________________________________________（至少寫兩條）。

（3）濾渣III的主要成分是（填化學(xué)式）。

（4）加入絮凝劑的目的是o

（5）“沉鈾”過程中，生成Ce2（CO3）3-"H2O的離子方程式為,

常溫下加入的NH4HCO3溶液呈________（填“酸性”“堿性”或“中性”）（己知：NH3H2O的及=1.75x10—5,

H2CO3的Kal=4.4x10-7,乂2=4.7義10—11）。

（6）濾渣H的主要成分為FePO4,在高溫條件下，Li2co3、葡萄糖（C6Hl2。6）和FePCU可制備電極材料

LiFePO4,同時(shí)生成CO和H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為-

【解析】（1）由質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)可知，鈾的質(zhì)量數(shù)=58+80=138,因此該核素的符號為啜Ce。

（2）為提高“水浸”效率，可采取攪拌、適當(dāng)升高溫度、研碎等措施。（3）根據(jù)流程及題中信息分析可知，濾渣

I為SiCh、CaSO4,濾渣U為FePCU，濾渣III的主要成分為A1（OH）3。（4）加入絮凝劑的目的是使懸浮粒子聚

集變大，加快粒子聚沉速度，更快地形成沉淀。（5）“沉車市”過程中，Ce3+與HCO?反應(yīng)生成Ce2（CO3）3?"H2。，

3+

反應(yīng)的離子方程式為2Ce+6HCOF+（n-3）H2O=Ce2（CO3）3-MH2O；+3CO2?;由于NH：水解溶液顯酸性,

K14

HCO3水解溶液顯堿性，根據(jù)題中提供的電離平衡常數(shù)，可計(jì)算出NH：的水解平衡常數(shù)為$=而§，尸

KIf）—“

*5.71x10-1°,HCO5的水解平衡常數(shù)為送=,/017*2.3x10-8,所以HCO?的水解程度大于NHl的水解程

度，所以溶液顯堿性。（6）根據(jù)題中信息，可知反應(yīng)物為Li2co3、C6Hl2。6和FePC>4,生成物為LiFePCU、CO

和H2O,根據(jù)元素的化合價(jià)變化，C：+4價(jià)—+2價(jià)，0價(jià)一+2價(jià)，F(xiàn)e：+3價(jià)—+2價(jià)，則反應(yīng)的化學(xué)

方程式為6FePO4+3Li2cCh+C6Hi2O6=^=6LiFePO4+9C0f+6H20T=

【答案］⑴繆Ce

（2）攪拌、適當(dāng)升高溫度（合理即可）

(3)A1(OH)3

(4)促進(jìn)A1(OH)3膠體聚沉，便于分離

3+

(5)2Ce+6HCOr+(n-3)H2O=Ce2(CO3)3-MH2O；+3CO2T堿性

(6)6FePO4+3Li2cCh+C6Hi2O6=^=6LiFePO4+9cOf+6H20T

【變式探究】(2021?全國乙卷)磁選后的煉鐵高鈦爐渣，主要成分有TiCh、SiO2>AI2O3、MgO、CaO以

及少量的Fe2C>3。為節(jié)約和充分利用資源，通過如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。

(NH4)2SO4熱水氨水

高鈦爐渣分嶺淀L氫氧化物沉淀

漫渣母液①

—同酸溶|------水解|~~?TiO2-xII2O

tlTi

酸酸溶渣熱水母液②

該工藝條件下，有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表：

金屬離子Fe3+Al3+Mg2+Ca2+

開始沉淀的pH2.23.59.512.4

沉淀完全(c=1.0x10-5moKL-1)的pH3.24.711.113.8

回答下列問題：

⑴“焙燒”中，TiO2>SiCh幾乎不發(fā)生反應(yīng)，A12O3>MgO、CaO、FezCh轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽。寫出AbCh

轉(zhuǎn)