用含锂废渣（主要金属元素的含量：Li3.50%Ni6.55%Ca6.41%Mg13.24%）制备Li2CO3，并用其制备Li+电池的正极材料LiFePO4。部分工艺流程如图：
资料：ⅰ．滤液1、滤液2中部分离子的浓度（g⋅L-1）：
| Li+ | Ni2+ | Ca2+ | Mg2+ | |
| 滤液1 | 22.72 | 20.68 | 0.36 | 60.18 |
| 滤液2 | 21.94 | 7.7×10 | 0.08 | 0.78×10-3 |
ⅲ．某些物质的溶解度（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 |
（1）上述流程中为加快化学反应速率而采取的措施是
研磨、70℃加热
研磨、70℃加热
。（2）滤渣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）向滤液2中先加入EDTA，再加入饱和Na2CO3溶液，90℃充分反应后，分离出固体Li2CO3粗品的操作是
趁热过滤
趁热过滤
。Ⅱ．纯化Li2CO3粗品
（4）将Li2CO3转化为LiHCO3后，用隔膜法电解LiHCO3溶液制备高纯度的LiOH。电解原理如图所示，阳极的电极反应式是
4OH--4e-=2H2O+O2↑
4OH--4e-=2H2O+O2↑
，该池使用了 阳
阳
（填“阳”或“阴”）离子交换膜。请结合电极反应式，解释高浓度LiOH溶液产生的原因：阴极电极方程式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成OH-，Li+通过阳离子交换膜进入阴极区，则阴极产生高浓度LiOH溶液
阴极电极方程式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成OH-，Li+通过阳离子交换膜进入阴极区，则阴极产生高浓度LiOH溶液
。后续再转化得电池级Li2CO3。
Ⅲ．制备LiFePO4
（5）将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应，生成LiFePO4和一种可燃性气体，该反应的化学方程式是
Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑
高温
Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑
。高温
【答案】研磨、70℃加热；Ni（OH）2、Mg（OH）2、Ca（OH）2；趁热过滤；4OH--4e-=2H2O+O2↑；阳；阴极电极方程式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成OH-，Li+通过阳离子交换膜进入阴极区，则阴极产生高浓度LiOH溶液；Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑
高温
【解答】
【点评】
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发布：2024/8/9 8:0:9组卷：2引用：1难度：0.4
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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 -
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、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 -
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．
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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 ，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
