【化學(xué)——選修2:化學(xué)與技術(shù)】(15分)碳酸鋰用途廣泛,可用作陶瓷、藥物、催化劑,也是常用的鋰離子電池的原料。工業(yè)上以鋰輝石(Li2O·Al2O3·4SiO2,含少量Ca、Mg元素)為原料生產(chǎn)碳酸鋰。其部分工藝流程如下: 

 

    已知:①Li2O·Al2O3·4SiO2+H2SO4(濃)Li2SO4+Al2O3·H2O↓

    ②某些物質(zhì)的溶解度(S)如下表所示。

(1)從濾渣1中分離出Al2O3的部分流程如下圖所示,括號(hào)表示加入的試劑,方框表示所得到的物質(zhì)。

    則步驟I中反應(yīng)的離子方程式是                            ,步驟Ⅱ應(yīng)通入一種氣體試劑為       ,步驟II反應(yīng)完之后需要的操作是           。

(2)已知濾渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3。向?yàn)V液l中加入石灰乳的作用是(用離子方程式表示)                。

(3)向?yàn)V液2中加入飽和Na2CO3溶液,過濾后,用“熱水洗滌”的原因是           

(4)工業(yè)上,將Li2CO3粗產(chǎn)品制備成高純Li2CO3的部分工藝如下:

    a.將Li2CO3溶于鹽酸作電解槽的陽極液,LiOH溶液作陰極液,兩者用離子選擇透過膜隔開,用惰性電極電解。

    b.電解后向LiOH溶液中加入過量NH4HCO3溶液,過濾、烘干得高純Li2CO3。

    ①a中,陽極的電極反應(yīng)式是                。

    ②b中,生成Li2CO3反應(yīng)的化學(xué)方程式是           。

 

(1)Al2O3+6H+ = 2Al3++3H2O(2分) NH3 (2分) 過濾(2分)

(2)Ca(OH)2+ 2H+ = Ca2+ + 2H2O(1.5分) Ca(OH)2(s) + Mg2+Mg(OH)2(s) +Ca2+(1.5分)

(3) Li2CO3的溶解度隨溫度升高而減小,熱水洗滌可減少Li2CO3的損失(2分)

(4)① 2Cl―2e=Cl2↑(2分)② 2LiOH+2NH4HCO3=Li2CO3↓+(NH4)2CO3+2H2O(2分)

解析:本題考查元素化合物的性質(zhì)及化學(xué)與技術(shù)有關(guān)知識(shí)。(1)用酸將Al2O3溶液解,再通入氨氣轉(zhuǎn)化為 Al(OH)3沉淀,過濾后灼燒得到Al2O3,步驟I中反應(yīng)的離子方程式是Al2O3 +6H+ = 2Al3++3H2O,通入的氣體物質(zhì)是NH3,步驟II反應(yīng)完之后需要的操作是過濾。(2)向?yàn)V液l中加入石灰乳的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH值并將Mg2+轉(zhuǎn)化為難溶的Mg(OH)2沉淀,反應(yīng)的離子方程式為Ca(OH)2 + 2H+ = Ca2++ 2H2O, Ca(OH)2(s) + Mg2+Mg(OH)2(s) +Ca2+。(3)從表中數(shù)據(jù)可知,Li2CO3的溶解度隨溫度升高而減小,故用熱水洗滌能減少Li2CO3的損失,保證更高的產(chǎn)率。(4)①Li2CO3溶于鹽酸,得到LiCl溶液,電解時(shí),陽極Cl-失電子被子氧化,電極反應(yīng)式為2Cl―2e=Cl2↑,Li+通過半透膜進(jìn)入陰極區(qū),得到LiOH溶液。②電解后得到LiOH溶液,加入NH4HCO3,將LiOH轉(zhuǎn)化為Li2CO3,反應(yīng)的化學(xué)方程式是2LiOH+2NH4HCO3=Li2CO3↓+(NH4)2CO3+2H2O。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【化學(xué)--選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中常見的元素,其相關(guān)信息如表:
元素 相關(guān)信息
X X原子基態(tài)時(shí)最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍
Y Y原子基態(tài)時(shí)2p原子軌道上有3個(gè)未成對(duì)的電子
Z Z的基態(tài)電子最外層電子排布式為:nsnnpn+2
W W的原子序數(shù)為29
(1)基態(tài)W原子的價(jià)電子排布式是
3d104s1
3d104s1

(2)X、Y、Z三種元素第一電離能從大到小的順序是
N>O>C
N>O>C
.(填化學(xué)式)
(3)Y的氫化物分子的空間構(gòu)型是
三角錐形
三角錐形
;該氫化物分子中Y原子軌道的雜化類型是
sp3雜化
sp3雜化

(4)X的氣態(tài)氫化物 和Y的氣態(tài)氫化物中沸點(diǎn)高的是
NH3
NH3
,(填化學(xué)式)其主要原因是
NH3分子存在氫鍵
NH3分子存在氫鍵

(5)鉛、鋇、氧形成的某化合物的晶胞結(jié)構(gòu)是:Pb4+處于立方晶胞頂點(diǎn),Ba2+處于晶胞中心,O2-處于晶胞棱邊中心,該化合物化學(xué)式為
PbBaO3
PbBaO3
,每個(gè)Ba2+
12
12
個(gè)O2-配位.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2011?咸陽模擬)【化學(xué)--選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
四種常見元素的性質(zhì)或結(jié)構(gòu)信息如下表,試根據(jù)信息回答有關(guān)問題.
元素 A B C D
性質(zhì)
結(jié)構(gòu)
信息
基態(tài)原子核外有兩個(gè)電子層,最外層有3個(gè)未成對(duì)的電子 基態(tài)原子的M層有1對(duì)成對(duì)的p電子 基態(tài)原子核外電子排布為[Ar]3d104s2 有兩種常見氧化物,其中有一種是冶金工業(yè)常用的還原劑
(1)寫出B原子的基態(tài)電子排布式
1s22s22p63s23p4
1s22s22p63s23p4

(2)A元素的氫化物的沸點(diǎn)比同主族相鄰元素氫化物沸點(diǎn)
(填“高”或“低”),其原因是
因?yàn)锳的氫化物分子間存在氫鍵
因?yàn)锳的氫化物分子間存在氫鍵

(3)D元素最高價(jià)氧化物的熔點(diǎn)比同主族相鄰元素最高價(jià)氧化物的熔點(diǎn)
(填“高”或“低”);D元素在形成最簡單氫化物時(shí)所采取的雜化類型是
SP3
SP3

(4)A、B兩元素第一電離能
N
N
O
O
.(填元素符號(hào))
(5)C元素的原子能形成多種配合物.形成配合物的條件是:一方能夠提供孤對(duì)電子,另一方
能夠提供(接受孤對(duì)電子的)空軌道
能夠提供(接受孤對(duì)電子的)空軌道

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【化學(xué)-選修有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)】
已知反應(yīng):精英家教網(wǎng)(R、R′可表示烴基或官能團(tuán))
A可進(jìn)行如下反應(yīng)(方框內(nèi)物質(zhì)均為有機(jī)物,部分無機(jī)產(chǎn)物已略去.)精英家教網(wǎng)
請(qǐng)回答:
(1)F的蒸氣密度是相同條件下H2密度的31倍,且分子中無甲基.已知1mol F與足量金屬鈉作用產(chǎn)生H2 22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則F的分子式是
 
,其分子核磁共振氫譜中共有
 
個(gè)吸收峰,其峰面積比為
 

(2)G與F的相對(duì)分子質(zhì)量之差為4,則G具有的性質(zhì)是
 
(填序號(hào)).
a.可與銀氨溶液反應(yīng)
b.可與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)
c.可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)
d.1mol G最多可與2mol新制Cu(OH)2發(fā)生反應(yīng)
(3)D能與NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng),又知兩分子D可以反應(yīng)得到含有六元環(huán)的酯類化合物,E可使溴的四氯化碳溶液褪色,則D→E的化學(xué)反應(yīng)式是
 
,該反應(yīng)類型是
 
反應(yīng).
(4)H與B互為同分異構(gòu)體,且所含官能團(tuán)與B相同,則H的結(jié)構(gòu)簡式可能有兩種,它們是:CH2═CHCH2COOH、
 

(5)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案用溴乙烷(CH3-CH2Br)合成F.(其他原料自選,用反應(yīng)流程圖表示,并注明必要的反應(yīng)條件)
例如:精英家教網(wǎng)
則設(shè)計(jì)方案為:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【化學(xué)--選修:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】三氟化氮是一種無色、無味、無毒且不可燃的氣體,在半導(dǎo)體加工,太陽能電池制造和液晶顯示器制造中得到廣泛應(yīng)用.NF3是一種三角錐型分子,鍵角102°,沸點(diǎn)-129℃;可在銅的催化作用下由F2和過量NH3反應(yīng)得到.
(1)寫出制備 NF3的化學(xué)反應(yīng)方程式:
 

(2)NF3的沸點(diǎn)比NH3的沸點(diǎn)(-33℃)低得多的主要原因是
 

(3)與銅屬于同一周期,且未成對(duì)價(jià)電子數(shù)最多的元素基態(tài)原子核外電子排布式為
 

(4)理論上HF、NaAlO2和NaCl按6:1:2的物質(zhì)的量之比恰好反應(yīng)生成HCl、H2O和一種微溶于水的重要原料,該物質(zhì)含有三種元素,則該物質(zhì)的化學(xué)式為
 
,其中心離子是
 
,配位數(shù)為
 

(5)根據(jù)下列四種元素的第一至第四電離能數(shù)據(jù)(單位:kJ?mol-1 ),回答下面各題:
元素代號(hào) I1 I2 I3 I4
R 500 4600 6900 9500
S 740 1500 7700 10500
T 580 1800 2700 11600
U 420 3100 4400 5900
①在周期表中,最可能處于同一族的是
 
 

②T元素最可能是
 
區(qū)元素.若T為第二周期元素,E是第三周期元素中原子半徑最小的元素,則T、E形成化合物的空間構(gòu)型為
 
,其中心原子的雜化方式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【化學(xué)-選修化學(xué)與技術(shù)】
海水中鎂的總儲(chǔ)量約為2.1×1015 t,目前世界生產(chǎn)的鎂60%來自海水.海水的綜合利用可以制備金屬鎂,其流程如下圖所示:
精英家教網(wǎng)
其步驟為:
①將海邊大量存在的貝殼煅燒成生石灰,并將生石灰制成石灰乳;
②將石灰乳加入到經(jīng)過蒸發(fā)濃縮并濾去粗鹽后的海水中,過濾得到Mg(OH)2沉淀;
③向Mg(OH)2沉淀中加入鹽酸得到MgCl2溶液,再經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到MgCl2?6H2O;
④將MgCl2?6H2O在一定條件下加熱得到無水MgCl2;
⑤電解熔融的MgCl2可得到Mg.
請(qǐng)回答下列問題:
(1)步驟①中煅燒貝殼時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(2)工業(yè)上采用電解MgCl2的方法制得金屬鎂,電解槽中陰極的電極反應(yīng)式為
 

(3)步驟③中的蒸發(fā)是利用風(fēng)吹日曬來完成的,而在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行蒸發(fā)操作需要的主要儀器有
 
、
 
、酒精燈、鐵架臺(tái)等.
(4)海水中的鎂以Mg2+的形式存在,設(shè)計(jì)步驟②③將Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2,然后又重新轉(zhuǎn)化為Mg2+的目的是
 

(5)步驟④中的“一定條件”指的是
 
,目的是
 

(6)在上述制取鎂的流程中,所涉及到的基本反應(yīng)類型有
 

a.化和反應(yīng)b.分解反應(yīng)c.置換反應(yīng)d.復(fù)分解反應(yīng)
(7)由海水得到的粗鹽中常含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì),為除去這些雜質(zhì)可加入Na2CO3、NaOH和BaCl2,然后過濾,則所加入試劑的合理順序?yàn)?!--BA-->
 

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