Question

【題目】以鉻鐵合金（含少量Co、Ni、C等元素）為原料制備Cr2O3并獲得副產(chǎn)品FeC2O4·2H2O的工藝流程如下:

（1）工業(yè)上酸溶時通常用硫酸而不用鹽酸的原因是_________

（2）已知濾渣2的主要成分是CoS 和NiS，則濾渣l的主要成分是_________（填化學(xué)式）。

（3）在加入Na2S 除雜前需將溶液pH 調(diào)到4左右，Cr3+、Fe2+濃度與溶液pH之間的關(guān)系如圖，分析pH調(diào)至4 左右的原因：pH過小，加入Na2S 后會產(chǎn)生H2S并逸出；___________。

（4）Fe3+易與C2O42-形成配合物的濾液中。檢驗(yàn)過濾2的濾液是否存在Fe3+的試劑為_______.

（5） FeC2O4·2H2O 與LiH2PO4混合煅燒，可制得鋰電池的電極材料LiFePO4，其他產(chǎn)物以氣體形式放出。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。

（6）已知Cr(OH)3是兩性氫氧化物，若沉鉻時pH 過大，則Cr(OH)3會轉(zhuǎn)化為CrO2-，該反應(yīng)的離子方程式為________；證明Cr(OH)3沉淀洗滌干凈的方法是________。

Answer 1

【答案】 硫酸價格便宜，是難揮發(fā)性酸，鹽酸易揮發(fā) C pH過大，Cr3+、Fe2+會沉淀 KSCN溶液（或NH4SCN、NaSCN溶液） FeC2O4·2H2O+LiH2PO4LiFePO4+CO2↑+CO↑+3H2O↑ Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O 取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加BaCl2溶液，若無明顯現(xiàn)象，則說明沉淀已洗滌干凈（或其他合理答案）

【解析】本題考查化學(xué)工藝流程，（1）硫酸屬于難揮發(fā)性酸，價格相對鹽酸便宜，鹽酸屬于揮發(fā)性酸，使用鹽酸，會提高成本，因此工業(yè)上一般使用硫酸；（2）濾渣2的成分是CoS和NiS，根據(jù)鐵鉻合金中的成分，酸溶時，只有C不與稀硫酸反應(yīng)，因此濾渣1的成分是C；（3）根據(jù)題意，pH過小，加入Na2S 后會產(chǎn)生H2S并逸出，第二空肯定說pH過大，因此根據(jù)圖像，當(dāng)pH過大時，Cr3＋、Fe2＋在溶液中的濃度降低，說明Cr3＋和Fe2＋轉(zhuǎn)化成沉淀，因此pH過大，Cr3＋、Fe2＋會沉淀；（4）檢驗(yàn)Fe3＋常用KSCN溶液，如果溶液變紅，說明含有Fe3＋；（5）煅燒制備LiFePO4，其余物質(zhì)轉(zhuǎn)化成氣體，碳原子轉(zhuǎn)化成氣體，草酸中C的化合價是＋3價，因此C轉(zhuǎn)化成CO2和CO，化學(xué)反應(yīng)方程式為FeC2O4·2H2O+LiH2PO4 LiFePO4+CO2↑+CO↑+3H2O↑；（6）Cr(OH)3表現(xiàn)兩性氫氧化物，與堿反應(yīng)的方程式為Cu(OH)3＋OH－=CrO2－＋2H2O，沉鉻過程中溶液中含有SO42－，因此證明沉淀已洗凈，證明溶液中不含SO42－，具體操作是：取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加BaCl2溶液，若無明顯現(xiàn)象，則說明沉淀已洗滌干凈。