工業(yè)上以鋰輝石為原料生產(chǎn)碳酸鋰的部分工業(yè)流程如圖所示：
已知：（1）鋰輝石的主要成分為LiO2Al2O34SiO2。其中含少量Ca、Mg元素。
（2）LiO2?Al2O3?4SiO2+H2SO4（濃） 250-300℃ Li2SO4+Al2O3?4SiO2?4H2O。
（3）某些物質(zhì)的溶解度（S）如下表所示：
250
-
300
℃
| T/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 |
| S（Li2CO3）/g | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 |
| S（Li2SO4）/g | 34.2 | 32.8 | 31.9 | 30.7 |
（1）從濾流1中分離出Al2O3的流程如圖所示：
寫出生成沉淀的離子方程式：
Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3
NH
+
4
Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3
。NH
+
4
（2）已知濾渣2的主要成分有
Mg（OH）2、CaCO3
Mg（OH）2、CaCO3
。（3）最后一個步驟中，用“熱水洗滌”的目的是
洗去表面吸附的雜質(zhì)離子，減少Li2CO3的溶解損失
洗去表面吸附的雜質(zhì)離子，減少Li2CO3的溶解損失
。（4）工業(yè)上，將Li2CO3粗品制備成高純Li2CO3的部分工藝如下：
a.將Li2CO3溶于鹽酸作電解槽的陽極液，LiOH溶液作陰極液，兩者用離子選擇性透過膜隔開，用惰性電極電解。
b.電解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共熱，過濾、烘干得高純Li2CO3。
①a中電解時所用的是
陽離子交換膜
陽離子交換膜
（填“陽離子交換膜”或“陰離子交換膜”）。②電解后，LiOH溶液濃度增大的原因是
陰極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，電解過程中Li+從陽極通過陽離子交換膜進入陰極溶液，因此LiOH濃度增大
陰極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，電解過程中Li+從陽極通過陽離子交換膜進入陰極溶液，因此LiOH濃度增大
b中生成Li2CO3反應的化學方程式是 2LiOH+NH4HCO3 Li2CO3+2H2O+NH3↑
△
2LiOH+NH4HCO3 Li2CO3+2H2O+NH3↑
。 △
（5）磷酸亞鐵鋰電池總反應為FePO4+Li
放電
充電
FePO4+Li++e-=LiFePO4
FePO4+Li++e-=LiFePO4
。【考點】制備實驗方案的設(shè)計．
【答案】Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3；Mg（OH）2、CaCO3；洗去表面吸附的雜質(zhì)離子，減少Li2CO3的溶解損失；陽離子交換膜；陰極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，電解過程中Li+從陽極通過陽離子交換膜進入陰極溶液，因此LiOH濃度增大；2LiOH+NH4HCO3 Li2CO3+2H2O+NH3↑；FePO4+Li++e-=LiFePO4
NH
+
4
△
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：16引用：2難度：0.5
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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(zhuǎn)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(diào)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(zhì)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，F(xiàn)eS2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(zhì)量分數(shù)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(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(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引用：4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(diào)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(jīng)過查閱資料發(fā)現(xiàn)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(chǎn)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(zhì)，為測定產(chǎn)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(chǎn)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(shù)）。發(fā)布：2024/12/21 8:0:2組卷：17引用：1難度：0.5
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