Question

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

（1）工業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_________（填化學式）。

（3）在加入Na2S 除雜前需將溶液pH 調到4左右，Cr3+、Fe2+濃度與溶液pH之間的關系如圖，分析pH調至4 左右的原因：pH過小，加入Na2S 后會產生H2S并逸出；___________。

（4）Fe3+易與C2O42-形成配合物的濾液中。檢驗過濾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，其他產物以氣體形式放出。該反應的化學方程式為____________。

（6）已知Cr(OH)3是兩性氫氧化物，若沉鉻時pH 過大，則Cr(OH)3會轉化為CrO2-，該反應的離子方程式為________；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，是難揮發性酸，鹽酸易揮發 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】本題考查化學工藝流程，（1）硫酸屬于難揮發性酸，價格相對鹽酸便宜，鹽酸屬于揮發性酸，使用鹽酸，會提高成本，因此工業上一般使用硫酸；（2）濾渣2的成分是CoS和NiS，根據鐵鉻合金中的成分，酸溶時，只有C不與稀硫酸反應，因此濾渣1的成分是C；（3）根據題意，pH過小，加入Na2S 后會產生H2S并逸出，第二空肯定說pH過大，因此根據圖像，當pH過大時，Cr3＋、Fe2＋在溶液中的濃度降低，說明Cr3＋和Fe2＋轉化成沉淀，因此pH過大，Cr3＋、Fe2＋會沉淀；（4）檢驗Fe3＋常用KSCN溶液，如果溶液變紅，說明含有Fe3＋；（5）煅燒制備LiFePO4，其余物質轉化成氣體，碳原子轉化成氣體，草酸中C的化合價是＋3價，因此C轉化成CO2和CO，化學反應方程式為FeC2O4·2H2O+LiH2PO4 LiFePO4+CO2↑+CO↑+3H2O↑；（6）Cr(OH)3表現兩性氫氧化物，與堿反應的方程式為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，若無明顯現象，則說明沉淀已洗滌干凈。