由鉻鐵合金（主要成分Cr、Fe,含少量Co、Ni等）可以制取Cr2O3、FeC2O4?2H2O
和LiFePO4.實(shí)驗(yàn)流程如圖：
（1）“酸溶”時應(yīng)先向反應(yīng)器中加入硫酸，再分批加入鉻鐵合金粉末，同時需保持強(qiáng)制通風(fēng)。
①分批加入鉻鐵合金粉末并保持強(qiáng)制通風(fēng)的原因是 防止產(chǎn)生的大量氣體使反應(yīng)液溢出；及時排出產(chǎn)生的H2，避免發(fā)生爆炸防止產(chǎn)生的大量氣體使反應(yīng)液溢出；及時排出產(chǎn)生的H2，避免發(fā)生爆炸。
②其他條件相同，實(shí)驗(yàn)測得相同時間內(nèi)鉻鐵轉(zhuǎn)化率[反應(yīng)的鉻鐵的物質(zhì)的量原鉻鐵的總物質(zhì)的量×100%]、析出硫酸鹽晶體的質(zhì)量隨硫酸濃度變化情況如圖所示。當(dāng)硫酸的濃度為9～11 mol?L-1，鉻鐵轉(zhuǎn)化率下降的原因：析出的硫酸鹽晶體覆蓋在鉻鐵表面，減慢了反應(yīng)的速率析出的硫酸鹽晶體覆蓋在鉻鐵表面，減慢了反應(yīng)的速率。（已知硫酸濃度大于12mol?L-1時鐵才會鈍化）
（2）向酸溶所得溶液中加入0.5mol?L-1Na2S溶液，使Co2+和Ni2+轉(zhuǎn)化為CoS和NiS沉淀。當(dāng)上層清液中c（Ni2+）=1.0×10-5mol?L-1時，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的氛圍中將FeC2O4?2H2O與LiH2PO4按物質(zhì)的量之比1：1混合，360℃條件下反應(yīng)可獲得LiFePO4，同時有CO和CO2生成。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：FeC2O4?2H2O+LiH2PO4 360℃ LiFePO4+CO↑+CO2↑+3H2O↑FeC2O4?2H2O+LiH2PO4 360℃ LiFePO4+CO↑+CO2↑+3H2O↑.
（4）設(shè)計(jì)由沉鐵后的濾液（含Cr3+和少量Fe2+）制備Cr2O3的實(shí)驗(yàn)方案：邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加稍過量的H2O2，充分反應(yīng)后繼續(xù)向其中滴加NaOH溶液，至pH約2.5時停止滴加，加入P507萃取劑，充分振蕩、靜置、分液，向水層中邊攪拌邊滴加NaOH溶液至pH在8～12之間停止滴加邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加稍過量的H2O2，充分反應(yīng)后繼續(xù)向其中滴加NaOH溶液，至pH約2.5時停止滴加，加入P507萃取劑，充分振蕩、靜置、分液，向水層中邊攪拌邊滴加NaOH溶液至pH在8～12之間停止滴加、過濾、洗滌、干燥、500℃煅燒。[已知①P507萃取劑密度小于水，萃取Fe3+時萃取率與溶液pH的關(guān)系如圖所示。②該實(shí)驗(yàn)中Cr3+在pH=6.0時開始沉淀，pH=8.0時沉淀完全。pH=12時Cr（OH）3開始溶解。實(shí)驗(yàn)中須選用試劑：P507萃取劑、H2O2、NaOH溶液]
反應(yīng)的鉻鐵的物質(zhì)的量
原鉻鐵的總物質(zhì)的量
360
℃
360
℃
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】防止產(chǎn)生的大量氣體使反應(yīng)液溢出；及時排出產(chǎn)生的H2，避免發(fā)生爆炸；析出的硫酸鹽晶體覆蓋在鉻鐵表面，減慢了反應(yīng)的速率；6.0×10-7mol/L；FeC2O4?2H2O+LiH2PO4 LiFePO4+CO↑+CO2↑+3H2O↑；邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加稍過量的H2O2，充分反應(yīng)后繼續(xù)向其中滴加NaOH溶液，至pH約2.5時停止滴加，加入P507萃取劑，充分振蕩、靜置、分液，向水層中邊攪拌邊滴加NaOH溶液至pH在8～12之間停止滴加
360
℃
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：80引用：2難度：0.7
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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