Question

12．以铬铁合金（含少量Co、Ni、C等元素）为原料制备Cr₂O₃并获得副产品FeC₂O₄•2H₂O的工艺流程如图：

（1）工业上酸溶时通常用硫酸而不用盐酸的原因是硫酸价格便宜，是难挥发性酸，而盐酸易挥发
（2）已知滤渣2的主要成分是CoS 和NiS，则滤渣l的主要成分是C（填化学式）．
（3）在加入Na₂S 除杂前需将溶液pH 调到4左右，Cr³⁺、Fe²⁺浓度与溶液pH之间的关系如图，分析pH调至4 左右的原因：pH过小，加入Na₂S 后会产生H₂S并逸出；pH过大，Cr³⁺、Fe²⁺会沉淀．

（4）Fe³⁺易与C₂O₄^2-形成配合物的滤液中．检验过滤2的滤液是否存在Fe³⁺的试剂为KSCN溶液（或NH₄SCN、NaSCN溶液）．
（5）FeC₂O₄•2H₂O 与LiH₂PO₄混合锻烧，可制得锂电池的电极材料LiFePO₄，其他产物以气体形式放出．该反应的化学方程式为FeC₂O₄•2H₂O+LiH₂PO₄$\frac{\underline{\;煅烧\;}}{\;}$LiFePO₄+CO₂↑+CO↑+3H₂O↑．
（6）已知Cr（OH）₃是两性氢氧化物为此空删去，若沉铬时pH 过大，则Cr（OH）₃会转化为CrO₂^-，该反应的离子方程式为Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O；证明Cr（OH）₃沉淀洗涤干净的方法是取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl₂溶液，若无明显现象，则说明沉淀已洗涤干净．

Answer 1

分析 以铬铁合金（含少量Co、Ni、C等元素）为原料制备Cr₂O₃并获得副产品FeC₂O₄•2H₂O，合金加入稀硫酸溶解过滤1，滤渣2的主要成分是CoS 和NiS，滤渣l的主要成分是C，滤液中加入在加入Na₂S 除杂前需将溶液pH 调到4左右，调节溶液PH生成CoS 和NiS，Cr³⁺、Fe²⁺不会沉淀，过滤2得到滤液含亚铁离子和铬离子，加入草酸钠溶液除去铁，过滤3得到滤液加入氢氧化钠生成氢氧化铬，过滤洗涤赶在受热分解生成氧化铬，
（1）盐酸易挥发，硫酸难挥发；
（2）分析可知滤渣1为碳；
（3）PH过大Cr³⁺、Fe²⁺会沉淀；
（4）检验过滤2的滤液是否存在Fe³⁺的试剂是利用铁离子遇到硫氰酸根离子形成血红色溶液；
（5）FeC₂O₄•2H₂O 与LiH₂PO₄混合锻烧，可制得锂电池的电极材料LiFePO₄，锂元素、铁元素邻元素化合价不变，反应生成产物中有气体只能是二氧化碳和一氧化碳，符合氧化还原反应电子得失，据此书写化学方程式；
（6）已知Cr（OH）₃是两性氢氧化物，和强酸强碱溶液反应，若沉铬时pH 过大，则Cr（OH）₃会转化为CrO₂^-，是氢氧化铬和氢氧根离子反应生成；证明Cr（OH）₃沉淀洗涤干净的方法依据沉淀表面是硫酸根离子，据此设计实验．

解答 解：（1）工业上酸溶时通常用硫酸而不用盐酸的原因是：硫酸价格便宜，是难挥发性酸，而盐酸易挥发，
故答案为：硫酸价格便宜，是难挥发性酸，二盐酸易挥发；
（2）合金加入稀硫酸溶解过滤1，滤渣2的主要成分是CoS 和NiS，滤渣l的主要成分是C，
故答案为：C；
（3）在加入Na₂S 除杂前需将溶液pH 调到4左右，Cr³⁺、Fe²⁺浓度与溶液pH之间的关系如图，pH调至4 左右的原因是：pH过小，加入Na₂S 后会产生H₂S并逸出，pH过大，Cr³⁺、Fe²⁺会沉淀，
故答案为：pH过大，Cr³⁺、Fe²⁺会沉淀；
（4）检验过滤2的滤液是否存在Fe³⁺的试剂是利用铁离子遇到硫氰酸根离子形成血红色溶液，试剂可以是KSCN溶液（或NH₄SCN、NaSCN溶液），
故答案为：KSCN溶液（或NH₄SCN、NaSCN溶液）；
（5）FeC₂O₄•2H₂O 与LiH₂PO₄混合锻烧，可制得锂电池的电极材料LiFePO₄，锂元素、铁元素邻元素化合价不变，反应生成产物中有气体只能是二氧化碳和一氧化碳，符合氧化还原反应电子得失，据此书写化学方程式为：FeC₂O₄•2H₂O+LiH₂PO₄$\frac{\underline{\;煅烧\;}}{\;}$LiFePO₄+CO₂↑+CO↑+3H₂O↑，
故答案为：FeC₂O₄•2H₂O+LiH₂PO₄$\frac{\underline{\;煅烧\;}}{\;}$LiFePO₄+CO₂↑+CO↑+3H₂O↑；
（6）已知Cr（OH）₃是两性氢氧化物，若沉铬时pH 过大，则Cr（OH）₃会转化为CrO₂^-，反应的离子方程式为：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O，明Cr（OH）₃沉淀洗涤干净的方法是取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl₂溶液，若无明显现象，则说明沉淀已洗涤干净，
故答案为：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O；取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl₂溶液，若无明显现象，则说明沉淀已洗涤干净．

点评 本题考查了物质分离提纯的流程分析判断、离子选择、离子检验、离子除杂试剂选择等知识点，掌握基础是解题关键，题目难度中等．