碳酸鋰是制備其他鋰化合物的關鍵原料。一種以磷酸鋰渣（主要成分Li3PO4）為原料制備碳酸鋰的工藝流程示意如圖。
已知：部分物質的溶解性表（20℃）
| 陽離子 | 陰離子 | ||
PO 3 - 4 |
HPO 2 - 4 |
H2 PO - 4 |
|
| Li+ | |||
| Ca2+ |
Li3PO4+2HCl=LiH2PO4+2LiCl
Li3PO4+2HCl=LiH2PO4+2LiCl
。（2）加入鹽酸的量不宜過多的原因是
在磷鋰分離時還需要加入NaOH調節(jié)pH，因此浸取時加入鹽酸的量不宜過多，減少后序磷鋰分離時NaOH的用量
在磷鋰分離時還需要加入NaOH調節(jié)pH，因此浸取時加入鹽酸的量不宜過多，減少后序磷鋰分離時NaOH的用量
。（3）鈣渣的主要成分是
CaHPO4
CaHPO4
。（4）磷鋰分離時，需要不斷加入適量NaOH溶液以維持溶液的pH基本不變。結合離子方程式解釋其原因是
溶液中存在反應Ca2++H2=CaHPO4+H+，反應后溶液酸性增強
PO
-
4
溶液中存在反應Ca2++H2=CaHPO4+H+，反應后溶液酸性增強
。PO
-
4
（5）沉鋰時，反應的離子方程式是
2Li++=Li2CO3↓
CO
2
-
3
2Li++=Li2CO3↓
。CO
2
-
3
（6）若粗制LiCl溶液中c（Li+）=4mol?L-1，c（Ca2+）=2×10-4mol?L-1。則沉鋰前溶液中能達到的Ca2+的最小濃度是
2.72×10-6
2.72×10-6
mol?L-1。（已知：25℃時，CaCO3的Ksp=3.4×10-9，Li2CO3的Ksp=2×10-2）【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】Li3PO4+2HCl=LiH2PO4+2LiCl；在磷鋰分離時還需要加入NaOH調節(jié)pH，因此浸取時加入鹽酸的量不宜過多，減少后序磷鋰分離時NaOH的用量；CaHPO4；溶液中存在反應Ca2++H2=CaHPO4+H+，反應后溶液酸性增強；2Li++=Li2CO3↓；2.72×10-6
PO
-
4
CO
2
-
3
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：50引用：1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%，其他雜質浸出消耗掉的硫酸以及調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．正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實驗裝置圖如圖：
實驗步驟：
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。先在分水器內預先加水至支管處，小心開啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應物微沸，回流分水。
Ⅱ.反應結束后將反應液和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無水氯化鈣干燥。過濾后的產物加入25mL蒸餾瓶中，蒸餾收集到9.1g產品。
請回答下列問題：
（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）。
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，分水器在本實驗中的可能作用是（填序號）。
A.移走生成物水，同時讓正丁醇、正丁醚回到反應瓶，提高正丁醇的轉化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實驗過程中分水器內會出現(xiàn)分層現(xiàn)象，當分水器全部被水充滿時，停止反應
（4）簡述步驟Ⅱ中反應液和25mL水在分液漏斗中的混合方法：。
（5）本實驗粗產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。
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3．四溴化鈦（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
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