回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片（除LiFePO4外，还含有Al箔、少量不溶于酸碱的导电剂）中的资源，可采用如图所示工艺流程：
碳酸锂的溶解度（g/L）如表：
| 温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| Li2CO3 | 1.54 | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 | 0.72 |
增大接触面积，提高溶解效率
增大接触面积，提高溶解效率
。（2）Ⅱ步加入过量NaOH溶液后，滤液1中存在的主要阴离子是
AlO2-、OH-
AlO2-、OH-
。（3）浸出液中存在大量H2PO4-和HPO42-，从平衡移动的角度解释Ⅳ步中加入30%Na2CO3溶液沉铁的主要原理是
CO32-消消耗H+，使c（H+）减小，H2PO4-、HPO42-电离平衡右移，c（PO43-）增大，与Fe3+结合生成沉淀
CO32-消消耗H+，使c（H+）减小，H2PO4-、HPO42-电离平衡右移，c（PO43-）增大，与Fe3+结合生成沉淀
。（4）Ⅴ步沉锂后，使用热水而不使用冷水洗涤Li2CO3的原因是
温度升高，碳酸锂溶解度减小，热水可减少溶解损失
温度升高，碳酸锂溶解度减小，热水可减少溶解损失
。（5）工业上将回收的Li2CO3、FePO4粉碎与足量的炭黑混合高温灼烧再生制备LiFePO4，反应的化学方程式为
Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑
高温
Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑
。高温
（6）Ⅵ步将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下：
a.将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH溶液做阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。
b.电解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共热，过滤、洗涤、干燥得高纯Li2CO3。
①a中，阳极的电极反应式是
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2
，宜选用 阳
阳
（填“阳”或“阴”）离子交换膜。②b中，加热条件下生成Li2CO3沉淀的离子方程式是
NH4++HCO3-+2OH-+2Li+ Li2CO3↓+NH3↑+2H2O
加热
NH4++HCO3-+2OH-+2Li+ Li2CO3↓+NH3↑+2H2O
。加热
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】增大接触面积，提高溶解效率；AlO2-、OH-；CO32-消消耗H+，使c（H+）减小，H2PO4-、HPO42-电离平衡右移，c（PO43-）增大，与Fe3+结合生成沉淀；温度升高，碳酸锂溶解度减小，热水可减少溶解损失；Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑；2Cl--2e-=Cl2；阳；NH4++HCO3-+2OH-+2Li+ Li2CO3↓+NH3↑+2H2O
高温
加热
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：58引用：3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、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
