用含鋰廢渣（主要金屬元素的含量：Li 3.50% Ni 6.55% Ca 6.41% Mg 13.24%）制備 Li2CO3，并用其制備 Li+電池的正極材料 LiFePO4．部分工藝流程如圖：
資料：Ⅰ．濾液1、濾液2中部分離子的濃度（g?L-1）：
| Li+ | Ni2+ | Ca2+ | Mg2+ | |
| 濾液1 | 22.72 | 20.68 | 0.36 | 60.18 |
| 濾液2 | 21.94 | 7.7×10-3 | 0.08 | 0.78×10-3 |
Ⅲ．某些物質的溶解度（S）：
| T/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| S（Li2CO3）/g | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 | 0.72 |
| S（Li2SO4）/g | 34.7 | 33.6 | 32.7 | 31.7 | 30.9 |
（l）上述流程中為加快化學反應速率而采取的措施是
研磨、70℃加熱
研磨、70℃加熱
。（2）濾渣2的主要成分有
Ni（OH）2、Mg（OH）2、Ca（OH）2
Ni（OH）2、Mg（OH）2、Ca（OH）2
。（3）向濾液2中先加入EDTA，再加入飽和Na2CO3溶液，90℃充分反應后，分離出固體Li2CO3粗品的操作是
趁熱過濾
趁熱過濾
。（4）處理1kg含鋰3.50%的廢渣，鋰的浸出率為a,Li+轉化為Li2CO3的轉化率為b,則粗品中含Li2CO3的質量是
185ab
185ab
g。Ⅱ．純化Li2CO3粗品
（5）將Li2CO3轉化為LiHCO3后，用隔膜法電解LiHCO3溶液制備高純度的LiOH，再轉化得電池級Li2CO3．電解原理如圖所示，陽極的電極反應式是，該池使用了
陽
陽
（填“陽”或“陰”）離子交換膜。
Ⅲ．制備LiFePO4
（6）將電池級Li2CO3和C、FePO4高溫下反應，生成LiFePO4和一種可燃性氣體，該反應的化學方程式是
Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑
高溫
Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑
。高溫
【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】研磨、70℃加熱；Ni（OH）2、Mg（OH）2、Ca（OH）2；趁熱過濾；185ab；陽；Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑
高溫
【解答】
【點評】
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發布：2024/4/20 14:35:0組卷：33引用：7難度：0.4
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
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（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5