LiFePO4可作为新型锂离子电池的正极材料。以钛铁矿（主要成分为FeTiO3、Fe2O3及少量CuO、SiO2杂质）为主要原料生产TiOSO4，同时得到的绿矾（FeSO4•7H2O）与磷酸和LiOH反应可制备 LiFePO4，LiFePO4的制备流程如图所示：
请回答下列问题：
（1）酸溶时 FeTiO3与硫酸反应的化学方程式可表示为 FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2OFeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O。
（2）①加铁屑还原的目的是 把Fe3+还原为Fe2+，置换出铜把Fe3+还原为Fe2+，置换出铜，②过滤前需要检验还原是否完全，其实验操作可描述为 取少量反应液于试管中，加入几滴KSCN溶液，如果溶液变红色，说明还原没有完全，如果溶液不变红色，说明还原已经完全取少量反应液于试管中，加入几滴KSCN溶液，如果溶液变红色，说明还原没有完全，如果溶液不变红色，说明还原已经完全。
（3）①“反应”需要按照一定的顺序加入FeSO4溶液、磷酸和LiOH，其加入顺序应为 磷酸、FeSO4溶液、LiOH磷酸、FeSO4溶液、LiOH，②其理由是 先加磷酸，在酸性环境既可以抑制亚铁离子的水解、氧化，又可避免生成Fe（OH）2沉淀先加磷酸，在酸性环境既可以抑制亚铁离子的水解、氧化，又可避免生成Fe（OH）2沉淀。
（4）滤渣中的铜提纯后可用于制取Cu2O，Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图如下，电解总反应：2Cu+H2O 电解 Cu2O+H2↑．则该装置中铜电极应连接直流电源的 正正极，石墨电极的电极反应式为 2H2O+2e-=2OH-+H2↑（或2H++2e-=H2↑）2H2O+2e-=2OH-+H2↑（或2H++2e-=H2↑），当有0.1mol Cu2O生成时电路中转移 0.20.2mol电子。
电解
【答案】FeTiO3+2H2SO4=FeSO4+TiOSO4+2H2O；把Fe3+还原为Fe2+，置换出铜；取少量反应液于试管中，加入几滴KSCN溶液，如果溶液变红色，说明还原没有完全，如果溶液不变红色，说明还原已经完全；磷酸、FeSO4溶液、LiOH；先加磷酸，在酸性环境既可以抑制亚铁离子的水解、氧化，又可避免生成Fe（OH）2沉淀；正；2H2O+2e-=2OH-+H2↑（或2H++2e-=H2↑）；0.2
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：122引用：5难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
