碳酸鋰在醫(yī)療上可用于治療狂躁性精神病，作鎮(zhèn)靜劑等。電解鋁廢渣（主要含AlF3、LiF、NaF、CaO等）可用于制備Li2CO3。
已知：①20℃時，Ksp[Ca3（PO4）2]=2×10-29，Ksp（CaHPO4）=1×10-7，Ksp（CaSO4）=5×10-5。
②CaF2可溶于硫酸。
③Li2CO3的溶解度：0℃1.54g,20℃1.33g,80℃0.85g。
（1）在加熱條件下“酸浸”，反應(yīng)生成能腐蝕玻璃的氣體，寫出“酸浸”中AlF3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2AlF3+3H2SO4（濃） △ Al2（SO4）3+6HF↑2AlF3+3H2SO4（濃） △ Al2（SO4）3+6HF↑。
（2）“濾渣”的主要成分是（填化學(xué)式）CaSO4CaSO4。
（3）“轉(zhuǎn)化”后所得的LiHCO3溶液中含有的Ca2+需要加入Li3PO4稀溶液除去。“除鈣”步驟中其他條件不變，反應(yīng)相同時間，溫度對除鈣率和Li2CO3產(chǎn)率的影響如圖1所示。
①隨著溫度的升高，Li2CO3的產(chǎn)率逐漸減小的原因是溫度過高LiHCO3分解產(chǎn)生Li2CO3沉淀，與Ca3（PO4）2一同被過濾溫度過高LiHCO3分解產(chǎn)生Li2CO3沉淀，與Ca3（PO4）2一同被過濾。
②當(dāng)溫度高于50℃時，除鈣率下降的原因可能是溫度過高促進(jìn)PO43-水解，使溶液中PO43-離子濃度減小溫度過高促進(jìn)PO43-水解，使溶液中PO43-離子濃度減小。
（4）熱分解后，獲得Li2CO3的操作是先加熱蒸發(fā)，然后趁熱過濾趁熱過濾。
（5）對電解鋁廢水中Al3+含量的測定和處理是環(huán)境保護(hù)的重要課題。工業(yè)上常采用EDTA絡(luò)合滴定法測定電解鋁廢水中的Al3+含量：取10.00mL電解鋁廢水置于250mL錐形瓶中，加入一定體積的檸檬酸，煮沸；再加入0.005mol?L-1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)液20.00mL，調(diào)節(jié)溶液的pH至4.0，加熱，冷卻后用0.002mol?L-1的CuSO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點，消耗CuSO4標(biāo)準(zhǔn)液30.00mL。該礦業(yè)廢水中Al3+的含量為108108mg?L-1。（已知：Cu2+、Al3+與EDTA反應(yīng)的化學(xué)計量比均為1：1）
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【答案】2AlF3+3H2SO4（濃） Al2（SO4）3+6HF↑；CaSO4；溫度過高LiHCO3分解產(chǎn)生Li2CO3沉淀，與Ca3（PO4）2一同被過濾；溫度過高促進(jìn)PO43-水解，使溶液中PO43-離子濃度減??；趁熱過濾；108
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：47引用：1難度：0.6
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1．為了保護(hù)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（Fe主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原，應(yīng)選擇（填字母編號）。
A．KMnO4溶液 B．KCl溶液 C．KSCN 溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2，此時Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡，通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%，將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)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(yīng)加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：495引用：3難度：0.3 -
2．為了保護(hù)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存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考慮其他反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)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(diào)溶液pH到5.8左右，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(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料，已知25℃，101kPa時：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1 648kJ?mol-1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ?mol-1
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是。
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)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(yīng)加入FeCO3kg.（不需計算，寫出表達(dá)式即可）發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：28引用：2難度：0.5 -
3．四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體，用作電子計算機(jī)中存儲信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料（含有少量CaO、MgO、Ca（OH）2等物質(zhì)）制備Mn3O4的工藝流程如圖：
已知：①氧化時鼓入空氣使溶液的電位迅速上升；
②四氧化三錳中錳的化合價與四氧化三鐵中鐵的化合價類似。
回答下列問題：
（1）為提高“溶解”效率，可采取的措施有。
（2）濾渣的主要成分是。
（3）氧化時，生成Mn3O4的離子方程式為產(chǎn)生氨氣以回收利用。
（4）向母液可加入。
A.CaO
B.稀氫氧化鈉溶液
C.氫氧化鈣固體
D.（NH4）2CO3
（5）通過對上述“氧化”工藝進(jìn)行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示
氧化時N2H4?H2O的作用是。
（6）四氧化三錳的其他制法：
①熱還原法：
在甲烷氣體存在下，將Mn2O3還原成Mn3O4的化學(xué)方程式為。
②電解法：
利用電解原理，制備四氧化三錳裝置如圖所示。（電極材料均為惰性電極，＜代表電子流向）
電源正極為（填“a”或“b”），陽極的電極反應(yīng)式為。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：14引用：1難度：0.6
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