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(zhì)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(xué)反應(yīng)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?yàn)V液2中先加入EDTA，再加入飽和Na2CO3溶液，90℃充分反應(yīng)后，分離出固體Li2CO3粗品的操作是
趁熱過(guò)濾
趁熱過(guò)濾
。Ⅱ．純化Li2CO3粗品
（4）將Li2CO3轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)iHCO3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(yáng)極的電極反應(yīng)式是
4OH--4e-=2H2O+O2↑
4OH--4e-=2H2O+O2↑
，該池使用了 陽(yáng)
陽(yáng)
（填“陽(yáng)”或“陰”）離子交換膜。請(qǐng)結(jié)合電極反應(yīng)式，解釋高濃度LiOH溶液產(chǎn)生的原因：陰極電極方程式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成OH-，Li+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入陰極區(qū)，則陰極產(chǎn)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(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入陰極區(qū)，則陰極產(chǎn)生高濃度LiOH溶液
。后續(xù)再轉(zhuǎn)化得電池級(jí)Li2CO3。
Ⅲ．制備LiFePO4
（5）將電池級(jí)Li2CO3和C、FePO4高溫下反應(yīng)，生成LiFePO4和一種可燃性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)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(guò)濾；4OH--4e-=2H2O+O2↑；陽(yáng)；陰極電極方程式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，生成OH-，Li+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入陰極區(qū)，則陰極產(chǎn)生高濃度LiOH溶液；Li2CO3+2C+2FePO4 2LiFePO4+3CO↑
高溫
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/8/9 8:0:9組卷：2引用：1難度：0.4
相似題
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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(guò)如下簡(jiǎn)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(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(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)選擇（填字母編號(hào)）。
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(shí)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(jià)為。該納米材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應(yīng)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?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(jì)。按上述流程，第III步應(yīng)加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：2引用：1難度：0.5 -
2．正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖：
實(shí)驗(yàn)步驟：
Ⅰ.在三頸燒瓶中，加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石，按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處，小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸，回流分水。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合，充分搖振靜置分層后棄去水層，粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌，然后用1g無(wú)水氯化鈣干燥。過(guò)濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中，蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）儀器B的名稱為。
（2）分水器使用前（填“需要”或“不需要”）檢漏，步驟Ⅰ中的X的范圍為（填序號(hào)）。
A.0～1
B.1～2
C.2～3
（3）已知正丁醚難溶于水，正丁醇微溶于水，易溶于醚，分水器在本實(shí)驗(yàn)中的可能作用是（填序號(hào)）。
A.移走生成物水，同時(shí)讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶，提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中分水器內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象，當(dāng)分水器全部被水充滿時(shí)，停止反應(yīng)
（4）簡(jiǎn)述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法：。
（5）本實(shí)驗(yàn)粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH，用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇，能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌？（填“能”或“不能”），理由是。
（6）最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為%（保留兩位小數(shù)）。發(fā)布：2024/12/24 8:0:2組卷：3引用：1難度：0.5 -
3．四溴化鈦（TiBr4）可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑，常溫下為橙黃色固體，熔點(diǎn)：38.3℃，沸點(diǎn)233.5℃，具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來(lái)制備TiBr4，裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）高溫
發(fā)布：2024/12/22 11:0:4組卷：47引用：4難度：0.5
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