聚阴离子Na2FePO4F多用于锂离子电池正极材料，一种工艺简单、绿色经济的合成流程如下：首先将含有NaF和FePO4各0.025mol的原料研磨混合30min，混合均匀转移到80mL。的水热釜中，将0.025mol的CH3COONa溶于6mL蒸馏水中，并加入1g蔗糖溶解均匀并慢慢加入水热釜中得到流变态混合物，请回答下列问题：

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1. 聚阴离子Na₂FePO₄F多用于锂离子电池正极材料，一种工艺简单、绿色经济的合成流程如下：

首先将含有NaF和FePO₄各0.025mol的原料研磨混合30min，混合均匀转移到80mL。的水热釜中，将0.025mol的CH₃COONa溶于6mL蒸馏水中，并加入1g蔗糖溶解均匀并慢慢加入水热釜中得到流变态混合物，请回答下列问题：

(1) 80℃干燥的加热方式：。

(2) 前驱体主要成分是NaF、FePO₄、CH₃COONa和蔗糖四种物质的混合物。此段操作的目的是。

(3) 加入的NaF、FePO₄、CH₃COONa物质的量之比为1：1：1的目的是。

(4) 350℃烧结主要是蔗糖碳化，产生的碳粒包裹在生成的纳米级Na₂FePO₄F的表面，碳层的作用是。

(5) 二次烧结中有NaF、FePO₄、CH₃COONa反应生成Na₂FePO₄F、CO、水及焦炭，试写出该反应的化学方程式：。

(6) 假定原料完全反应，最后称量黑色粉末Na₂FePO₄F/C共5.63g，则产品中Na₂FePO₄F含量为(保留三位有效数字)。

【考点】

制备实验方案的设计;

【答案】

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综合题普通

1. 贵金属银应用广泛．Ag与稀 $\text{[math]}$ 制得 $\text{[math]}$ ，常用于循环处理高氯废水．

(1) 沉淀 $\text{[math]}$ ．在高氯水样中加入 $\text{[math]}$ 使 $\text{[math]}$ 浓度约为 $\text{[math]}$ ，当滴加 $\text{[math]}$ 溶液至开始产生 $\text{[math]}$ 沉淀（忽略滴加过程的体积增加），此时溶液中 $\text{[math]}$ 浓度约为 $\text{[math]}$ ． [已知： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ]

(2) 还原AgCl．在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实，加入足量 $\text{[math]}$ 盐酸后静置，充分反应得到Ag．

①铁将AgCl转化为单质Ag的化学方程式为．

②不与铁圈直接接触的AgCl也能转化为Ag的原因是．

③为判断AgCl是否完全转化，补充完整实验方案：取出铁圈，搅拌均匀，取少量混合物过滤，[实验中必须使用的试剂和设备：稀 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 溶液，通风设备]

(3) Ag的抗菌性能．纳米Ag表面能产生 $\text{[math]}$ 杀死细菌（如图所示），其抗菌性能受溶解氧浓度影响．

①纳米Ag溶解产生 $\text{[math]}$ 的离子方程式为．

②实验表明溶解氧浓度过高，纳米Ag的抗菌性能下降，主要原因是．

综合题困难

2. 半水煤气(含有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，以及少量的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ )经提纯后可获得工业合成氨所需的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 混合气。过程如下：

已知：① $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

② $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应的方程式为： $\text{[math]}$ 。

③ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。请回答：

(1) 半水煤气通过溶液(填化学式)可证明有 $\text{[math]}$ 气体。

(2) 在“催化转化炉”的后半段补充通入 $\text{[math]}$ 作“冷激气”，原因是。

(3) 已知：高压下 $\text{[math]}$ 极易溶于水；用醋酸亚铜氨溶液(易被氧化)溶液可吸收 $\text{[math]}$ ，碱性焦没食子酸溶液(易受酸性气体影响)可吸收 $\text{[math]}$ 。“精制过程”需除去混合气体中的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，请排序： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。


(a)	(b)	(c)	(d)

(4) 通过测定“催化转化炉”进出口气体中 $\text{[math]}$ 体积分数以确定 $\text{[math]}$ 转化率。取标况下 $\text{[math]}$ 进口或出口气体，经历的实验过程以及反应前后每个装置的质量变化( $\text{[math]}$ )如下：

①I、II的目的是

② $\text{[math]}$ 体积分数为(用含 $\text{[math]}$ 及 $\text{[math]}$ 的式子表示，忽略空气影响)。

(5) 下列说法正确的是____ A. “煤气发生炉”应先通 $\text{[math]}$ 后通 $\text{[math]}$ B. 采用饱和 $\text{[math]}$ 溶液吸收 $\text{[math]}$ 会造成管道堵塞 C. 吸收塔内放置空心瓷环可提高 $\text{[math]}$ 的吸收率 D. 半水煤气中的 $\text{[math]}$ 会导致 $\text{[math]}$ 催化剂失效

综合题困难

3. 四氧化三锰是电子工业生产锰锌铁氧体软磁材料的重要原料。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO₃ ，还含有少量FeCO₃、Al₂O₃、MgO和SiO₂等杂质)为原料制备高品位四氧化三锰的一种工艺流程如下：

已知：①0.01mol/L金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据：

金属离子	Al³⁺	Fe³⁺	Fe²⁺	Mg²⁺	Mn²⁺
开始沉淀	4.1	2.2	7.5	9.6	8.8
完全沉淀	5.4	3.2	9.5	/	/

②K_sp(MgF₂)=7.4×10^-1l；K_sp(MnF₂)=5.6×10^-3

回答下列问题：

(1) 提高“酸浸”效果的方法有、(任写两种)。

(2) “氧化1”步骤中，氧化剂a可选用MnO₂ ，发生反应的离子方程式为，为了检验氧化是否完全可选用的试剂是(写化学式)。

(3) “沉铁铝”步骤中，调节pH的范围为。

(4) “沉镁”步骤中，沉淀转化反应的平衡常数K值等于。

(5) “沉锰”步骤中，杂质含量直接影响四氧化三锰的品位，实验测得温度对四氧化三锰中硫酸根含量的影响如图所示。实际生产中综合考虑选择50℃为宜，不选择更高温度的原因是。

(6) “氧化2”步骤中发生反应的化学方程式为。

综合题困难

	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
开始沉淀pH	1.9	4.2	6.2
沉淀完全pH	3.2	6.7	8.2