用含鋰廢渣（主要金屬元素的含量：Li3.50%Ni6.55%Ca6.41%Mg13.24%）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：?。疄V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 | 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 |
（1）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
。Ⅱ．純化Li2CO3粗品
（4）將Li2CO3轉化為LiHCO3后，用隔膜法電解LiHCO3溶液制備高純度的LiOH。電解原理如圖所示，陽極的電極反應式是
4OH--4e-=2H2O+O2↑
4OH--4e-=2H2O+O2↑
，該池使用了 陽
陽
（填“陽”或“陰”）離子交換膜。請結合電極反應式，解釋高濃度LiOH溶液產生的原因：陰極電極方程式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成OH-，Li+通過陽離子交換膜進入陰極區(qū)，則陰極產生高濃度LiOH溶液
陰極電極方程式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成OH-，Li+通過陽離子交換膜進入陰極區(qū)，則陰極產生高濃度LiOH溶液
。后續(xù)再轉化得電池級Li2CO3。
Ⅲ．制備LiFePO4
（5）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
【答案】研磨、70℃加熱；Ni（OH）2、Mg（OH）2、Ca（OH）2；趁熱過濾；4OH--4e-=2H2O+O2↑；陽；陰極電極方程式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成OH-，Li+通過陽離子交換膜進入陰極區(qū)，則陰極產生高濃度LiOH溶液；Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑
高溫
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有，未經書面同意，不得復制發(fā)布。
發(fā)布：2024/8/9 8:0:9組卷：2引用：1難度：0.4
相似題
-
1．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3形式存在）轉變成重要的化工原料FeSO4（反應條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式是。
（2）檢驗第II步中Fe3+是否完全還原，應選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液 B．K3[Fe（CN）6]溶液 C．KSCN溶液
（3）第III步加FeCO3調溶液pH到5.8左右，消耗FeCO3的離子方程式為；然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，FeS2中S元素的化合價為。該納米材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應式是。
（5）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將a kg質量分數為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質浸出消耗掉的硫酸以及調pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程，第III步應加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：2引用：1難度：0.5 -
2．四溴化鈦（TiBr4）可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應的催化劑，常溫下為橙黃色固體，熔點：38.3℃，沸點233.5℃，具有潮解性且易發(fā)生水解。實驗室利用反應TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來制備TiBr4，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是（ ?。?br />高溫
發(fā)布：2024/12/22 11:0:4組卷：47難度：0.5 -
3．亞硝酰氯（NOCl,熔點：-64.5℃沸點：-55℃）為紅褐色液體或黃色氣體，具有刺鼻惡臭味，遇水劇烈水解生成氮的兩種氧化物與氯化氫，易溶于濃硫酸。是有機物合成中的重要試劑，?？捎糜诤铣汕鍧崉?、觸媒劑及中間體等。實驗室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成。其制備裝置如圖一所示（其中Ⅲ、Ⅳ中均為濃硫酸）：
（1）用圖甲中裝置制備純凈干燥的原料氣，補充下表中所缺少的藥品。
（2）將制得的NO和Cl2通入圖乙對應裝置制備NOCl。裝置Ⅰ 裝置Ⅱ 燒瓶中 分液漏斗中 制備純凈Cl2 MnO2 濃鹽酸 ① 制備純凈NO Cu 稀硝酸 ②
①裝置連接順序為a→按氣流自左向右方向，用小寫字母表示）。
②裝置Ⅳ、V除可進一步干燥NO、Cl2外，還可以通過觀察氣泡的多少調節(jié)兩種氣體的流速。
③有人認為可以將裝置Ⅳ中濃硫酸合并到裝置V中，撤除裝置Ⅳ，直接將NO、Cl2通入裝置Ⅴ中，你同意此觀點嗎？。（填“同意”或“不同意”），原因是。
④實驗開始的時候，先通入氯氣，再通入NO，原因為。
（3）有人認為多余的氯氣可以通過如圖二裝置暫時儲存后再利用，請選擇可以用作氯氣的儲存裝置；
（4）裝置Ⅶ吸收尾氣時，NO發(fā)生反應的化學方程式為。
（5）有人認為裝置Ⅶ中氫氧化鈉溶液只能吸收氯氣和NOCl,不能吸收NO，經過查閱資料發(fā)現用高錳酸鉀溶液可以吸收NO氣體，因此在裝置Ⅶ氫氧化鈉溶液中加入高錳酸鉀，反應產生黑色沉淀，寫出該反應的離子方程式：。
（6）制得的NOCl中可能含有少量N2O4雜質，為測定產品純度進行如下實驗：稱取1.6375g樣品溶于50.00mLNaOH溶液中，加入幾滴K2CrO4溶液作指示劑，用足量硝酸酸化的0.40mol/LAgNO3溶液滴定至產生磚紅色沉淀，消耗AgNO3溶液50.00mL．則該樣品的純度為%（保留1位小數）。發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：17引用：1難度：0.5
把好題分享給你的好友吧~~