【題目】工業(yè)上以鋰輝石為原料生產(chǎn)碳酸鋰的部分工業(yè)流程如下:
已知:①鋰輝石的主要成分為L(zhǎng)i2O·Al2O3·4SiO2,其中含少量FeO、MgO等。
②Li2O·Al2O3·4SiO2+H2SO4Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O
③某些物質(zhì)的溶解度(S)如下表所示。
T℃ | 20 | 40 | 60 | 80 |
S(Li2CO3)/g | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 |
S(Li2SO4)/g | 34.2 | 32.8 | 31.9 | 30.7 |
④Fe3+完全沉淀時(shí)pH為3.4
(1)為提高原料浸出速率,除升高溫度外還可采取的措施是__________(任寫(xiě)一條)。
(2)在濾液1中加入H2O2的目的是__________(用離子方程式表示);調(diào)節(jié)pH最佳試劑是__________(填序號(hào) )。
A.CuO B.CuCO3 C.MgO D.NH3·H2O
(3)從濾渣中分離出Al2O3的流程如下圖所示,請(qǐng)寫(xiě)出生成沉淀的離子方程式__________。
(4)向?yàn)V液2中加入Na2CO3溶液的作用是__________。
(5)“過(guò)濾、熱水洗滌”步驟中,“熱水洗滌”的原因是__________;證明沉淀已洗凈的操作是__________。
【答案】適當(dāng)增大硫酸濃度、減小原料顆粒直徑、攪拌等(合理答案均可給分) 2Fe2++H2O2+2H+ =2Fe3++2H2O C Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ 使Ca2+完全轉(zhuǎn)化為沉淀(或除去Ca2+) 碳酸鋰在熱水中溶解度較小,熱水洗滌可減少產(chǎn)品損失 取最后一次洗滌液,加入鹽酸酸化,滴加Ba2+溶液,若無(wú)沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明已洗凈
【解析】
鋰輝石(Li2OAl2O34SiO2,含少量少量FeO、MgO等)經(jīng)過(guò)加入硫酸酸化得到可溶性的硫酸鋰、硫酸鋁、硫酸亞鐵、硫酸鎂和不溶的二氧化硅,經(jīng)過(guò)過(guò)濾,得到濾渣1二氧化硅,濾液1加入過(guò)氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子,調(diào)節(jié)溶液PH=3.4,F(xiàn)e3+完全沉淀,過(guò)濾得到濾渣2為氫氧化鐵,濾液2加入石灰乳和碳酸鈉溶液,以增加Ca2+、OH-的濃度,使Mg(OH)2、CaCO3更利于析出,過(guò)濾得到濾液Mg(OH)2和CaCO3,以便形成濾渣3,濾液中加入飽和碳酸鈉溶液沉淀鋰離子生成Li2CO3的沉淀,過(guò)濾熱水洗滌Li2CO3的溶解度隨溫度升高而減小,可減少Li2CO3的損失,得到最終產(chǎn)物碳酸鋰。
(1)為提高原料浸出速率,除升高溫度外還可采取的措施是:適當(dāng)增大硫酸濃度、減小原料顆粒直徑、攪拌等,故答案為:適當(dāng)增大硫酸濃度、減小原料顆粒直徑、攪拌等;
(2)在濾液1中加入H2O2的目的是氧化亞鐵離子調(diào)節(jié)溶液pH沉淀鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,調(diào)節(jié)pH最佳試劑是不能引入新的雜質(zhì),AB會(huì)引入銅離子,D會(huì)引入銨根離子,所以調(diào)節(jié)pH最佳試劑是C氧化鎂,故答案為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;C;
(3)從濾渣中分離出Al2O3的流程如下所示,其中生成沉淀的反應(yīng)是鋁鹽和過(guò)量氨水生成,反應(yīng)的離子方程式Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故答案為:Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
(4)向?yàn)V液2中加入Na2CO3溶液的作用是使Ca2+完全轉(zhuǎn)化為沉淀(或除去Ca2+),故答案為:使Ca2+完全轉(zhuǎn)化為沉淀(或除去Ca2+);
(5)圖表數(shù)據(jù)可知碳酸鋰溶解度隨溫度升高減小,“過(guò)濾、熱水洗滌”步驟中,“熱水洗滌”的原因是碳酸鋰在熱水中溶解度較小,熱水洗滌可減少產(chǎn)品損失,證明沉淀已洗凈的操作是:取最后一次洗滌液,加入鹽酸酸化,滴加Ba2+溶液,若無(wú)沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明已洗凈,故答案為:碳酸鋰在熱水中溶解度較小,熱水洗滌可減少產(chǎn)品損失;取最后一次洗滌液,加入鹽酸酸化,滴加Ba2+溶液,若無(wú)沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明已洗凈。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鎂的化合物在化工生產(chǎn)和藥物合成上有重要用途。某興趣小組以一種工業(yè)廢渣(主要成分為MgCO3、MgSiO3和少量Fe的氧化物)為原料制備MgCO3·3H2O。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
(1)濾渣的成分為________(填化學(xué)式),過(guò)濾裝置在使用一段時(shí)間后需用NaOH溶液清洗,用化學(xué)方程式表示其清洗原理:____________________________。
(2)加入H2O2的目的是________________________,一段時(shí)間后,溶液中有氣泡出現(xiàn)并放熱,則產(chǎn)生氣泡的原因是_______________________________。
(3)萃取分液中要用到分液漏斗,分液漏斗在使用前須洗干凈并________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】當(dāng)光束通過(guò)下列分散系時(shí),能觀察到丁達(dá)爾效應(yīng)的是
A.KCl溶液B.Fe(OH)3膠體
C.NaOH溶液D.CuSO4溶液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列描述正確的是(N裝置中兩個(gè)電極均為石墨棒)
A. C1上發(fā)生還原反應(yīng)
B. Cu電極與C2電極上的電極反應(yīng)相同
C. M 裝置中SO42-移向Cu電極
D. 工作一段時(shí)間后裝置M 中溶液pH變小,裝置N中溶液pH變大
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用NaHCO3溶液處理NaAlO2溶液(由Al2O3過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)制得),測(cè)得溶液pH和Al(OH)3生成的量隨加入NaHCO3溶液體積的變化情況如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A. Al(OH)3的生成是因?yàn)镹aHCO3促進(jìn)了NaAlO2的水解
B. b點(diǎn)和c點(diǎn)溶液所含微粒種類(lèi)不同
C. NaHCO3溶液的物質(zhì)的量濃度為1.0mol·L-1
D. d點(diǎn)時(shí):c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】應(yīng)用電化學(xué)原理,回答下列問(wèn)題:
(1)上述三個(gè)裝置中,負(fù)極反應(yīng)物化學(xué)性質(zhì)上的共同特點(diǎn)是_________。
(2)甲中電流計(jì)指針偏移時(shí),鹽橋(裝有含瓊膠的KCl飽和溶液)中離子移動(dòng)的方向是________。
(3)乙中正極反應(yīng)式為________;若將H2換成CH4,則負(fù)極反應(yīng)式為_______。
(4)丙中鉛蓄電池放電一段時(shí)間后,進(jìn)行充電時(shí),要將外接電源的負(fù)極與鉛蓄電池______極相連接。
(5)應(yīng)用原電池反應(yīng)可以探究氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向和程度。按下圖連接裝置并加入藥品(鹽橋中的物質(zhì)不參與反應(yīng)),進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
ⅰ.K閉合時(shí),指針偏移。放置一段時(shí)間后,指針偏移減小。
ⅱ.隨后向U型管左側(cè)逐漸加入濃Fe2(SO4)3溶液,發(fā)現(xiàn)電壓表指針的變化依次為:偏移減小→回到零點(diǎn)→逆向偏移。
① 實(shí)驗(yàn)ⅰ中銀作______極。
② 綜合實(shí)驗(yàn)ⅰ、ⅱ的現(xiàn)象,得出Ag+和Fe2+反應(yīng)的離子方程式是______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的一次性完成實(shí)驗(yàn)的裝置圖,驗(yàn)證醋酸溶液、二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性強(qiáng)弱順序是CH3COOH>H2CO3>C6H5OH。
(1)利用如圖所示的儀器可以組裝實(shí)驗(yàn)裝置,則儀器的連接順序是____接D、E接_____、______接_____。
(2)有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________。
(3)有的同學(xué)認(rèn)為此裝置不能驗(yàn)證H2CO3和C6H5OH的酸性強(qiáng)弱,你認(rèn)為________(填“有”或“沒(méi)有”)道理。怎樣改進(jìn)實(shí)驗(yàn)才能驗(yàn)證H2CO3和C6H5OH的酸性強(qiáng)弱?
________________________________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮、磷及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都有重要作用。
(1)基態(tài)磷原子價(jià)電子排布的軌道表示式為___________。
(2)元素B、N、O的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>___________。
(3)食品添加劑NaNO2中NO2-中心原子的雜化類(lèi)型是_____,與NO2-互為等電子體的分子的化學(xué)式為___________。(寫(xiě)1種)。
(4)N2H4是火箭的燃料,與氧氣的相對(duì)分子質(zhì)量相同,它在常溫常壓下是液態(tài),而氧氣是氣態(tài),造成這種差異的主要原因是____________。
(5)磷化硼是一種耐磨涂料,它可用作金屬的表面保護(hù)層。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷于高溫下在氫氣中反應(yīng)合成。
①三溴化磷分子的空間構(gòu)型是_________,三溴化硼鍵角是___________。
②磷化硼晶體晶胞如圖所示:其中實(shí)心球?yàn)榱自,在一個(gè)晶胞中磷原子空間堆積方式為________,磷原子的配位數(shù)為___________,該結(jié)構(gòu)中有一個(gè)配位鍵,提供空軌道的原子是___________。己知晶胞邊長(zhǎng)apm,阿伏加德羅常數(shù)為NA。則磷化硼晶體的密度為___________g/cm3。
③磷化硼晶胞沿著體對(duì)角線(xiàn)方向的投影(圖中虛線(xiàn)圓圈表示P原子的投影),用實(shí)線(xiàn)圓圈畫(huà)出B原子的投影位置(注意原子體積的相對(duì)大小)。______
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(I)無(wú)水MgBr2可用作催化劑實(shí)驗(yàn)室采用鎂屑與液溴為原料制備無(wú)水MgBr2,裝置如圖1。
主要步驟如下:
步驟1 三頸瓶中裝入10g鎂屑和150mL無(wú)水乙醚;裝置B中加入15mL液溴。
步驟2緩慢通入干燥的氮?dú),直至溴完全?dǎo)入三頸瓶中。
步驟3反應(yīng)完畢后恢復(fù)至室溫,過(guò)濾除去鎂,濾液轉(zhuǎn)移至另一干燥的燒瓶中,冷卻至0℃,析出晶體,再過(guò)濾得三乙醚合溴化鎂粗品。
步驟4常溫下用苯溶解粗品,冷卻至0℃,析出晶體,過(guò)濾,洗滌得三乙醚合溴化鎂,加熱至160℃分解得無(wú)水MgBr2產(chǎn)品。
已知:①Mg和Br2反應(yīng)劇烈放熱;MgBr2具有強(qiáng)吸水性。
②MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5
請(qǐng)回答:
(1)儀器A的名稱(chēng)是____________。實(shí)驗(yàn)中不能用干燥空氣代替干燥N2,原因是___________。
(2)如將裝置B改為裝置C(圖2),可能會(huì)導(dǎo)致的后果是_______________________。
(3)有關(guān)步驟4的說(shuō)法,正確的是___________。
A.可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 B.洗滌晶體可選用0℃的苯
C.加熱至160℃的主要目的是除去苯 D.該步驟的目的是除去乙醚和可能殘留的溴
(4)為測(cè)定產(chǎn)品的純度,可用EDTA(簡(jiǎn)寫(xiě)為Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,反應(yīng)的離子方程式:Mg2++Y4-=MgY2-
①滴定前潤(rùn)洗滴定管的操作方法是____________________________。
②測(cè)定前,先稱(chēng)取0.2500g無(wú)水MgBr2產(chǎn)品,溶解后,用0.0500mol·L-1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液26.50mL,則測(cè)得無(wú)水MgBr2產(chǎn)品的純度是________________________(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。
(II)化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作環(huán)保型阻燃材料,受熱時(shí)按如下化學(xué)方程式分解:
2Mg5Al3(OH)19(H2O)4=27H2O+10MgO+3Al2O3
(1)寫(xiě)出該化合物作阻燃劑的兩條依據(jù)__________________、_____________________;
(2)用離子方程式表示除去固體產(chǎn)物中Al2O3的原理________________________________。
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