回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片（除LiFePO4外，還含有Al箔、少量不溶于酸堿的導(dǎo)電劑）中的資源，可采用如圖所示工藝流程：
碳酸鋰的溶解度（g/L）如表：
| 溫度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
| Li2CO3 | 1.54 | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 | 0.72 |
增大接觸面積，提高溶解效率
增大接觸面積，提高溶解效率
。（2）Ⅱ步加入過(guò)量NaOH溶液后，濾液1中存在的主要陰離子是
AlO2-、OH-
AlO2-、OH-
。（3）浸出液中存在大量H2PO4-和HPO42-，從平衡移動(dòng)的角度解釋Ⅳ步中加入30%Na2CO3溶液沉鐵的主要原理是
CO32-消消耗H+，使c（H+）減小，H2PO4-、HPO42-電離平衡右移，c（PO43-）增大，與Fe3+結(jié)合生成沉淀
CO32-消消耗H+，使c（H+）減小，H2PO4-、HPO42-電離平衡右移，c（PO43-）增大，與Fe3+結(jié)合生成沉淀
。（4）Ⅴ步沉鋰后，使用熱水而不使用冷水洗滌Li2CO3的原因是
溫度升高，碳酸鋰溶解度減小，熱水可減少溶解損失
溫度升高，碳酸鋰溶解度減小，熱水可減少溶解損失
。（5）工業(yè)上將回收的Li2CO3、FePO4粉碎與足量的炭黑混合高溫灼燒再生制備LiFePO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑
高溫
Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑
。高溫
（6）Ⅵ步將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(yáng)極液，LiOH溶液做陰極液，兩者用離子選擇透過(guò)膜隔開(kāi)，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(guò)濾、洗滌、干燥得高純Li2CO3。
①a中，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2
，宜選用 陽(yáng)
陽(yáng)
（填“陽(yáng)”或“陰”）離子交換膜。②b中，加熱條件下生成Li2CO3沉淀的離子方程式是
NH4++HCO3-+2OH-+2Li+ Li2CO3↓+NH3↑+2H2O
加熱
NH4++HCO3-+2OH-+2Li+ Li2CO3↓+NH3↑+2H2O
。加熱
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】增大接觸面積，提高溶解效率；AlO2-、OH-；CO32-消消耗H+，使c（H+）減小，H2PO4-、HPO42-電離平衡右移，c（PO43-）增大，與Fe3+結(jié)合生成沉淀；溫度升高，碳酸鋰溶解度減小，熱水可減少溶解損失；Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑；2Cl--2e-=Cl2；陽(yáng)；NH4++HCO3-+2OH-+2Li+ Li2CO3↓+NH3↑+2H2O
高溫
加熱
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：58引用：3難度：0.4
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)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(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(kāi)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(shí)，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(guò)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(guò)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(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(kāi)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(guò)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(guò)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(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(kāi)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(shí)，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