由铬铁合金（主要成分Cr、Fe,含少量Co、Ni等）可以制取Cr2O3、FeC2O4•2H2O
和LiFePO4.实验流程如图：
（1）“酸溶”时应先向反应器中加入硫酸，再分批加入铬铁合金粉末，同时需保持强制通风。
①分批加入铬铁合金粉末并保持强制通风的原因是 防止产生的大量气体使反应液溢出；及时排出产生的H2，避免发生爆炸防止产生的大量气体使反应液溢出；及时排出产生的H2，避免发生爆炸。
②其他条件相同，实验测得相同时间内铬铁转化率[反应的铬铁的物质的量原铬铁的总物质的量×100%]、析出硫酸盐晶体的质量随硫酸浓度变化情况如图所示。当硫酸的浓度为9～11 mol•L-1，铬铁转化率下降的原因：析出的硫酸盐晶体覆盖在铬铁表面，减慢了反应的速率析出的硫酸盐晶体覆盖在铬铁表面，减慢了反应的速率。（已知硫酸浓度大于12mol•L-1时铁才会钝化）
（2）向酸溶所得溶液中加入0.5mol•L-1Na2S溶液，使Co2+和Ni2+转化为CoS和NiS沉淀。当上层清液中c（Ni2+）=1.0×10-5mol•L-1时，c（Co2+）=6.0×10-7mol/L6.0×10-7mol/L。[已知：Ksp（CoS）=1.8×10-22，Ksp（NiS）=3.0×10-21]
（3）在N2的氛围中将FeC2O4•2H2O与LiH2PO4按物质的量之比1：1混合，360℃条件下反应可获得LiFePO4，同时有CO和CO2生成。写出该反应的化学方程式：FeC2O4•2H2O+LiH2PO4 360℃ LiFePO4+CO↑+CO2↑+3H2O↑FeC2O4•2H2O+LiH2PO4 360℃ LiFePO4+CO↑+CO2↑+3H2O↑.
（4）设计由沉铁后的滤液（含Cr3+和少量Fe2+）制备Cr2O3的实验方案：边搅拌边向滤液中滴加稍过量的H2O2，充分反应后继续向其中滴加NaOH溶液，至pH约2.5时停止滴加，加入P507萃取剂，充分振荡、静置、分液，向水层中边搅拌边滴加NaOH溶液至pH在8～12之间停止滴加边搅拌边向滤液中滴加稍过量的H2O2，充分反应后继续向其中滴加NaOH溶液，至pH约2.5时停止滴加，加入P507萃取剂，充分振荡、静置、分液，向水层中边搅拌边滴加NaOH溶液至pH在8～12之间停止滴加、过滤、洗涤、干燥、500℃煅烧。[已知①P507萃取剂密度小于水，萃取Fe3+时萃取率与溶液pH的关系如图所示。②该实验中Cr3+在pH=6.0时开始沉淀，pH=8.0时沉淀完全。pH=12时Cr（OH）3开始溶解。实验中须选用试剂：P507萃取剂、H2O2、NaOH溶液]
反应的铬铁的物质的量
原铬铁的总物质的量
360
℃
360
℃
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】防止产生的大量气体使反应液溢出；及时排出产生的H2，避免发生爆炸；析出的硫酸盐晶体覆盖在铬铁表面，减慢了反应的速率；6.0×10-7mol/L；FeC2O4•2H2O+LiH2PO4 LiFePO4+CO↑+CO2↑+3H2O↑；边搅拌边向滤液中滴加稍过量的H2O2，充分反应后继续向其中滴加NaOH溶液，至pH约2.5时停止滴加，加入P507萃取剂，充分振荡、静置、分液，向水层中边搅拌边滴加NaOH溶液至pH在8～12之间停止滴加
360
℃
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：86引用：2难度：0.7
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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 -
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（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 -
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（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
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