【題目】已知β鋰輝礦(主要成分為LiAlSi2O6 , 還含有FeO、MgO、CaO等雜質(zhì)),下面是以鋰輝礦為原料來制取金屬鋰的一種工藝流程.
已知:①部分金屬氫氧化物開始沉淀和完全沉淀時(shí)的pH:
氫氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
開始沉淀pH | 2.7 | 3.7 | 9.6 |
完全沉淀pH | 3.7 | 4.7 | 11 |
②Li2CO3在不同溫度下的溶解度如下表:
溫度/℃ | 0 | 10 | 20 | 50 | 75 | 100 |
Li2CO3的溶解度/g | 1.539 | 1.406 | 1.329 | 1.181 | 0.866 | 0.728 |
請(qǐng)回答下列問題:
(1)為了提高β鋰輝礦浸出率可采取措施有 .
(2)反應(yīng)Ⅰ發(fā)生主反應(yīng):LiAlSi2O6+H2SO4(濃Li2SO4+++H2O,根據(jù)題意配平上述方程式.
(3)反應(yīng)Ⅱ加入碳酸鈣的作用是 .
(4)反應(yīng)Ⅲ中生成沉淀A成分: . (填化學(xué)式)
(5)蒸發(fā)濃縮過程中主要發(fā)生離子反應(yīng)方程式: .
(6)洗滌所得Li2CO3沉淀要使用(選填“熱水”或“冷水”),你選擇的理由是 .
(7)電解熔融氯化鋰生產(chǎn)鋰時(shí),陽極產(chǎn)生的Cl2中會(huì)混有少量O2 , 用電極反應(yīng)式說明原因 .
【答案】
(1)適當(dāng)提高溶液的溫度或粉碎鋰輝礦增大接觸面積或多次浸出或延長浸出時(shí)間或多次攪拌
(2)2;4;1;Al2(SO4)3;4SiO2↓;4
(3)除去反應(yīng)Ⅰ中過量的H2SO4;控制pH,使Fe3+、Al3+完全沉淀
(4)Mg(OH)2、CaCO3
(5)2Li++CO32﹣=Li2CO3↓
(6)熱水;Li2CO3在較高溫度下溶解度小,用熱水洗滌可減少Li2CO3的損耗
(7)加熱蒸干LiCl溶液時(shí),LiCl有少量水解生成LiOH,受熱分解生成Li2O,電解時(shí)產(chǎn)生O2 , 2O2﹣﹣4e﹣=O2↑
【解析】解:(1)將硅酸鹽改為氧化物形式的方法為:依次將各元素寫成氧化物形式,中間用“”連接,同時(shí)要注意氧化物先后順序,為Li2OAl2O34SiO2 , 所以答案是:Li2OAl2O34SiO2;(2)LiAlSi2O6 與H2SO4(濃)反應(yīng)生成硫酸鋰、硫酸鋁、二氧化硅和水,結(jié)合原子守恒配平得到化學(xué)方程式為:2LiAlSi2O6+4H2SO4(濃)=Li2SO4+Al2(SO4)3+4SiO2↓+4H2O,
所以答案是:2,4,1,Al2(SO4)3 , 4SiO2↓,4;(3)β﹣鋰輝礦在加入過量濃硫酸后,只有SiO2不溶,同時(shí)Fe2+被氧化為Fe3+ , 并生成CaSO4沉淀,所以溶液中含有Fe3+、Al3+、Mg2+、Li+等離子,依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍仨毘ルs質(zhì)離子,故在反應(yīng)Ⅱ中加入碳酸鈣的作用為:可除去反應(yīng)Ⅰ中過量的H2SO4 , 降低溶液中c(H+),根據(jù)pH=5,可使Fe3+、Al3+完全沉淀,
所以答案是:除去反應(yīng)Ⅰ中過量的H2SO4;控制pH,使Fe3+、Al3+完全沉淀;(4)利用題干信息知反應(yīng)Ⅲ要除去Mg2+ , 但在加入沉淀劑Ca(OH)2時(shí)會(huì)引入大量Ca2+ , 故還需加入Na2CO3除去Ca2+ , 即沉淀A為Mg(OH)2沉淀與CaCO3沉淀的混合物,反應(yīng)的離子方程式為:Mg2++2OH﹣═Mg(OH)2↓、Ca2++CO32﹣═CaCO3↓,
所以答案是:Mg(OH)2、CaCO3;(5)蒸發(fā)濃縮過程中主要發(fā)生鋰離子結(jié)合碳酸根離子生成碳酸鋰,反應(yīng)的離子方程式為:2Li++CO32﹣=Li2CO3↓,
所以答案是:2Li++CO32﹣=Li2CO3↓;(6)實(shí)驗(yàn)室里分離固液混合物的操作是過濾,由題中給出Li2CO3的溶解度與溫度的關(guān)系,可知洗滌Li2CO3沉淀要使用熱水,Li2CO3在較高溫度下溶解度小,用熱水洗滌可減少Li2CO3的損耗,
所以答案是:熱水;Li2CO3在較高溫度下溶解度小,用熱水洗滌可減少Li2CO3的損耗;(7)由有氧氣產(chǎn)生可逆推知可能的原因:加熱蒸干LiCl溶液時(shí),LiCl有少量水解生成LiOH,受熱分解生成Li2O,電解時(shí)產(chǎn)生O2 ,
所以答案是:加熱蒸干LiCl溶液時(shí),LiCl有少量水解生成LiOH,受熱分解生成Li2O,電解時(shí)產(chǎn)生O2 ;
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)世界環(huán)保聯(lián)盟的要求,廣譜消毒劑ClO2將逐漸取代Cl2成為生產(chǎn)自來水的消毒劑。工業(yè)上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反應(yīng)制得,則反應(yīng)后Na2SO3轉(zhuǎn)化為
A. Na2SO4 B. SO2 C. S D. Na2S
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化合物Ⅳ為一種重要化工中間體,其合成方法如下:
(1)化合物Ⅰ在核磁共振氫譜圖吸收峰個(gè)數(shù)為;反應(yīng)②的反應(yīng)類型為 .
(2)化合物Ⅱ與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 .
(3)化合物I在NaOH醇溶液中加熱反應(yīng)得到化合物X,X的結(jié)構(gòu)簡式可能是 . (寫出任意一種的結(jié)構(gòu)簡式).
(4)化合物III與足量NaOH水溶液加熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為 .
(5)異黃樟油素 發(fā)生類似反應(yīng)①的反應(yīng),得到乙醛和化合物Y,Y的結(jié)構(gòu)簡式為 .
(6)有關(guān)上述化合物,說法不正確的是
A.1mol化合物Ⅲ,最多可與2molH2反應(yīng)
B.化合物Ⅳ在一定條件下能與HBr反應(yīng)
C.化合物Ⅰ能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D.化合物Ⅳ在一定條件下能發(fā)生縮聚反應(yīng)
E.化合物Ⅱ分子式為C6H11O2Br.
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有四種化合物W,X,Y,Z,它們都是由短周期元素A,B,C,D,E中的兩種元素組成的.已知: (a)A,B,C,D,E五種元素的原子序數(shù)依次增大,且A,D同主族,C,E同主族,B、C同周期.
(b)W由B,C組成,分子中原子個(gè)數(shù)比為B:C=1:2,固體易升華.
(c)X由A,C組成,分子中原子個(gè)數(shù)比為A:C=1:1.
(d)Y由C,D形成的離子化合物,且Y中相應(yīng)元素的微粒之比為:C:D=1:1.
(e)Z是由D,E形成的離子化合物,其中陽離子比陰離子少一個(gè)電子層,陰、陽離子數(shù)之比為1:2.
試回答下列各小題:
(1)各元素符號(hào):ABCDE
(2)W的電子式: .
(3)X的結(jié)構(gòu)式: .
(4)Y的電子式: .
(5)Z的化學(xué)式: .
(6)寫出Y與水反應(yīng)的化學(xué)方程式: .
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了研究MnO2與雙氧水(H2O2)的反應(yīng)速率,某學(xué)生加入少許的MnO2粉末于50mL密度為1.1g/cm3的雙氧水溶液中,通過實(shí)驗(yàn)測定:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時(shí)間的關(guān)系如圖所示.請(qǐng)依圖回答下列問題:
(1)放出一半氣體所需要的時(shí)間為;
(2)A、B、C、D各點(diǎn)反應(yīng)速率快慢的順序是 .
(3)在5min后,收集到的氣體體積不再增加,原因是 .
(4)過氧化氫溶液的初始物質(zhì)的量濃度為 .
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖所示為與水相關(guān)的部分轉(zhuǎn)化關(guān)系(水作反應(yīng)物或生成物,部分產(chǎn)物和反應(yīng)條件未列出).下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.如圖所示的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)
B.比較鎂、鐵與水的反應(yīng)條件,可知鐵的金屬性比鎂弱
C.工業(yè)上常用NO2與水的反應(yīng)原理制取硝酸
D.實(shí)驗(yàn)室中可用銅與稀硝酸反應(yīng)制取NO2
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】膠狀液氫(主要成分是H2和CH4)有望用于未來的運(yùn)載火箭和空間運(yùn)輸系統(tǒng).實(shí)驗(yàn)測得101kPa時(shí),1 molH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ的熱量;1 mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2 , 放出890.3kJ的熱量.下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是( )
A.2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣285.8 kJmol
B.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.3 kJmol
C.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣890.3 kJmol
D.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=+890.3 kJmol
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】LED產(chǎn)品的使用為城市增添色彩。下圖是氫氧燃料電池驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光的一種裝置示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 電路中的電子從負(fù)極經(jīng)外電路到正極,再經(jīng)過KOH溶液回到負(fù)極,形成閉合回路
B. a處通入氫氣, b處通氧氣,該裝置將化學(xué)能最終轉(zhuǎn)化為電能
C. 電池放電后, OH-的物質(zhì)的量濃度減小
D. 通入O2的電極發(fā)生反應(yīng):O2 + 4e- = 2O2-
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com