LiFePO4（簡稱LFP）主要用于各種鋰離子電池，是最安全的鋰離子電池正極材料，不含任何對人體有害的重金屬元素。以鹽湖鹵水（主要含有NaCl、MgCl2、LiCl和Na2B4O7等）為原料制備LiFePO4的工藝流程如圖。
注：日曬蒸發(fā)、噴霧干燥后固體含NaCl、LiCl、MgCl2?6H2O等。
（1）LiFePO4中Fe的化合價為 +2+2價。
（2）硼酸在水中的溶解度隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。
已知：H3BO3+H2O?[B（OH）4]-+H+
6.2gH3BO3最多與 4040mL2.5mol?L-1NaOH溶液完全反應?！八峄撆稹敝胁捎?冷卻冷卻（填“加熱”或“冷卻”），采用該操作的目的是 降低硼酸溶解度，析出硼酸降低硼酸溶解度，析出硼酸。
（3）“煅燒”過程中，常需要攪拌，攪拌的目的是 增大接觸面，加快反應速率增大接觸面，加快反應速率。
（4）“蒸發(fā)分解”的化學方程式為 2LiHCO3 △ Li2CO3+CO2↑+H2O↑2LiHCO3 △ Li2CO3+CO2↑+H2O↑。
（5）已知不同溫度下蒸發(fā)分解得到Li2CO3的產(chǎn)率及其溶解度隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。則“蒸發(fā)分解”的最佳溫度是 90℃90℃，制得Li2CO3后需要洗滌，具體操作為 向漏斗中加熱水浸沒固體，待液體流出后，重復3次至洗凈固體為止向漏斗中加熱水浸沒固體，待液體流出后，重復3次至洗凈固體為止。
（6）用Li2CO3、FePO4、C6H12O6制備LiFePO4時，有CO2產(chǎn)生，則參與反應的Li2CO3和C6H12O6的物質(zhì)的量之比為 12：112：1。
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L
i
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【考點】制備實驗方案的設(shè)計．
【答案】+2；40；冷卻；降低硼酸溶解度，析出硼酸；增大接觸面，加快反應速率； ；90℃；向漏斗中加熱水浸沒固體，待液體流出后，重復3次至洗凈固體為止；12：1
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/10/16 6:0:3組卷：10引用：3難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(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”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，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最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
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的反應方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(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)量分數(shù)應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(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”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，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最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的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Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當pH=5時，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)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(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)量分數(shù)應不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(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”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，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最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的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pH=5時，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
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