Question

12．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的工藝流程如圖：

（1）工業(yè)上酸溶時(shí)通常用硫酸而不用鹽酸的原因是硫酸價(jià)格便宜，是難揮發(fā)性酸，而鹽酸易揮發(fā)
（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C（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(huì)產(chǎn)生H₂S并逸出；pH過大，Cr³⁺、Fe²⁺會(huì)沉淀．

（4）Fe³⁺易與C₂O₄^2-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KSCN溶液（或NH₄SCN、NaSCN溶液）．
（5）FeC₂O₄•2H₂O 與LiH₂PO₄混合鍛燒，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FeC₂O₄•2H₂O+LiH₂PO₄$\frac{\underline{\;煅燒\;}}{\;}$LiFePO₄+CO₂↑+CO↑+3H₂O↑．
（6）已知Cr（OH）₃是兩性氫氧化物為此空刪去，若沉鉻時(shí)pH 過大，則Cr（OH）₃會(huì)轉(zhuǎn)化為CrO₂^-，該反應(yīng)的離子方程式為Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O；證明Cr（OH）₃沉淀洗滌干凈的方法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．

Answer 1

分析 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，合金加入稀硫酸溶解過濾1，濾渣2的主要成分是CoS 和NiS，濾渣l的主要成分是C，濾液中加入在加入Na₂S 除雜前需將溶液pH 調(diào)到4左右，調(diào)節(jié)溶液PH生成CoS 和NiS，Cr³⁺、Fe²⁺不會(huì)沉淀，過濾2得到濾液含亞鐵離子和鉻離子，加入草酸鈉溶液除去鐵，過濾3得到濾液加入氫氧化鈉生成氫氧化鉻，過濾洗滌趕在受熱分解生成氧化鉻，
（1）鹽酸易揮發(fā)，硫酸難揮發(fā)；
（2）分析可知濾渣1為碳；
（3）PH過大Cr³⁺、Fe²⁺會(huì)沉淀；
（4）檢驗(yàn)過濾2的濾液是否存在Fe³⁺的試劑是利用鐵離子遇到硫氰酸根離子形成血紅色溶液；
（5）FeC₂O₄•2H₂O 與LiH₂PO₄混合鍛燒，可制得鋰電池的電極材料LiFePO₄，鋰元素、鐵元素鄰元素化合價(jià)不變，反應(yīng)生成產(chǎn)物中有氣體只能是二氧化碳和一氧化碳，符合氧化還原反應(yīng)電子得失，據(jù)此書寫化學(xué)方程式；
（6）已知Cr（OH）₃是兩性氫氧化物，和強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，若沉鉻時(shí)pH 過大，則Cr（OH）₃會(huì)轉(zhuǎn)化為CrO₂^-，是氫氧化鉻和氫氧根離子反應(yīng)生成；證明Cr（OH）₃沉淀洗滌干凈的方法依據(jù)沉淀表面是硫酸根離子，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．

解答 解：（1）工業(yè)上酸溶時(shí)通常用硫酸而不用鹽酸的原因是：硫酸價(jià)格便宜，是難揮發(fā)性酸，而鹽酸易揮發(fā)，
故答案為：硫酸價(jià)格便宜，是難揮發(fā)性酸，二鹽酸易揮發(fā)；
（2）合金加入稀硫酸溶解過濾1，濾渣2的主要成分是CoS 和NiS，濾渣l的主要成分是C，
故答案為：C；
（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，pH調(diào)至4 左右的原因是：pH過小，加入Na₂S 后會(huì)產(chǎn)生H₂S并逸出，pH過大，Cr³⁺、Fe²⁺會(huì)沉淀，
故答案為：pH過大，Cr³⁺、Fe²⁺會(huì)沉淀；
（4）檢驗(yàn)過濾2的濾液是否存在Fe³⁺的試劑是利用鐵離子遇到硫氰酸根離子形成血紅色溶液，試劑可以是KSCN溶液（或NH₄SCN、NaSCN溶液），
故答案為：KSCN溶液（或NH₄SCN、NaSCN溶液）；
（5）FeC₂O₄•2H₂O 與LiH₂PO₄混合鍛燒，可制得鋰電池的電極材料LiFePO₄，鋰元素、鐵元素鄰元素化合價(jià)不變，反應(yīng)生成產(chǎn)物中有氣體只能是二氧化碳和一氧化碳，符合氧化還原反應(yīng)電子得失，據(jù)此書寫化學(xué)方程式為：FeC₂O₄•2H₂O+LiH₂PO₄$\frac{\underline{\;煅燒\;}}{\;}$LiFePO₄+CO₂↑+CO↑+3H₂O↑，
故答案為：FeC₂O₄•2H₂O+LiH₂PO₄$\frac{\underline{\;煅燒\;}}{\;}$LiFePO₄+CO₂↑+CO↑+3H₂O↑；
（6）已知Cr（OH）₃是兩性氫氧化物，若沉鉻時(shí)pH 過大，則Cr（OH）₃會(huì)轉(zhuǎn)化為CrO₂^-，反應(yīng)的離子方程式為：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O，明Cr（OH）₃沉淀洗滌干凈的方法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，
故答案為：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．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)分離提純的流程分析判斷、離子選擇、離子檢驗(yàn)、離子除雜試劑選擇等知識(shí)點(diǎn)，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．