【題目】碳酸鋰廣泛應用于陶瓷和醫(yī)藥等領域,以鋰輝石(主要成分為LiAlSi2O6)為原材料制備Li2CO3的工藝流程如下:
已知①2LiAlSi2O6+H2SO4Li2SO4+Al2O34SiO2H2O
②Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氫氧化物形式完全沉淀時,溶液的pH分別為3.2、4.7、9.0和11.1
③某些物質的溶解度(S)如下表
請回答下列問題:
(1)鋰輝石用濃硫酸浸取之前要粉碎成細顆粒的目的是 。
(2)濾液a中含有Li+、SO42-,另含有Fe3+、Al3+、Fe2+、 Mg2+ 、Ca2+ 、Na+等雜質,步驟Ⅱ需在攪拌下加入石灰石以調節(jié)溶液的pH到6.0—6.5,此時沉淀的雜質離子有 ;石灰石調節(jié)溶液pH的原理的離子方程式為 。
(3)步驟Ⅱ在濾液a中加入的除雜劑依次為適量的H2O2溶液,石灰乳和Na2CO3溶液,發(fā)生氧化還原反應的離子方程式為 。
(4)步驟Ⅲ中加入飽和Na2CO3溶液過濾后需要用熱水洗滌的原因是 。
(5)從濾液c中可回收的主要物質是 。
【答案】(1)增大鋰輝石與硫酸的接觸面積,加快浸出反應速率,提高浸出率(2分)
(2)Al3+、Fe3+(1分);CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑(2分)
(3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,(2分)
(4)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)(5)Na2SO4(1分)
【解析】
試題分析:(1)鋰輝石用濃硫酸浸取之前要粉碎成細顆粒可以擴大與硫酸的接觸面積,加快浸出反應速率,提高浸出率。
(2)在攪拌下加入石灰石以調節(jié)溶液的pH到6.0~6.5,此時因為Fe3+、Al3+完全形成氫氧化物沉淀時,溶液的pH分別為3.2、4.7,其它的pH值都大于 6.0~6.5。故此時沉淀的雜質離子有Al3+、Fe3+ 。石灰石調節(jié)溶液pH的原理的離子方程式為CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。
(3)加入雙氧水能把亞鐵離子氧化成鐵離子,反應的離子方程式為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,其它的反應都是復分解反應。
(4)根據(jù)表格中碳酸鋰的溶解度與溫度的關系可知:Li2CO3的溶解度隨溫度升高而減小,熱水洗滌可減少Li2CO3的損失。
(5)由于它們發(fā)生了復分解反應。所以從濾液c中可回收的主要物質是Na2SO4。
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【題目】下列物質中,物質的量最大的是__________,含分子個數(shù)最多的是__________,含原子個數(shù)最多的是__________,質量最大的是__________。(填編號)
A.6 g H2;
B.0.5 mol CO2;
C.148 g H2SO4;
D.4 ℃時18mL水
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【題目】現(xiàn)有下列4種物質:①金屬鈉、②水、③氧氣、④氯氣。其中,從物質分類角度看,與其他物質不屬于同類的1種是______(填序號,下同);相互之間可發(fā)生置換反應的2種物質是______;其中,______ 2種物質相互反應時,在常溫和加熱條件下分別可得到不同的產物;______ 2種物質發(fā)生的反應不屬于4種基本反應類型。
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【題目】實驗室里用下列儀器和藥品制取純凈的無水氯化銅。根據(jù)要求完成以下問題:
(1)按氣體從左向右流動,裝置②在④左邊,則②中加入的液體是 ;
(2)裝置⑤中發(fā)生反應的化學方程式是 ;
(3)實驗開始時,應先點燃 (填裝置序號)處的酒精燈,否則CuCl2中含有 (填化學式)雜質。待充分反應后,裝置①的玻璃管中剩余物呈 色;
(4)某實驗小組組裝裝置時,在①和⑥之間添加了一個盛有濃硫酸的洗氣瓶,其作用是 。
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【題目】下列有關物質的性質或應用說法正確的是
A.氫氧化鈉用于治療胃潰瘍病人的胃酸過多癥
B.金屬鈉具有強的還原性,可利用鈉和TiCl4溶液反應制取金屬Ti
C.糖類、油脂、蛋白質在一定條件下均可以水解
D.在常溫下,濃硫酸、濃硝酸能用鐵罐儲運
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【題目】1.92g銅投入一定量的濃硝酸中,銅完全溶解,生成氣體顏色越來越淺,共收集到672 mL氣體(標準狀況),將盛有此氣體的容器倒扣在水中,通入氧氣恰好使氣體完全溶解在水中,則需要標準狀況下的氧氣體積為( )
A.504 mL B.168 mL C.224mL D.336 mL
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【題目】工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含SiO2、Fe2O3等雜質)為原料冶煉鋁的工藝流程如下圖所示:
對上述流程中的判斷正確的是( )
①試劑X為稀硫酸,沉淀中含有硅的化合物
②反應 II 中生成Al(OH)3的反應為:CO2+AlO2-+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-
③結合質子(H+) 的能力由弱到強的順序是OH->AlO2->CO32-
④Al2O3熔點很高,工業(yè)上還可采用電解熔融AlCl3冶煉Al
A. ①② B.②③ C.①④ D.③④
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【題目】納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關注,下表為制取Cu2O的三種方法:
(1)已知:2Cu (s)+O2(g) =Cu2O(s) △H=-a kJ·mol-1
C (s)+O2(g) =CO (g) △H=-b kJ·mol-1
Cu (s)+O2(g) =CuO (s) △H=-c kJ·mol-1
則方法I發(fā)生的反應:2CuO(s) +C(s) =Cu2O(s)+CO(g);△H__________kJ·mol-1
(2)工業(yè)上很少用方法I制取Cu2O,是由于方法I反應條件不易控制,若控溫不當,會降低Cu2O產率,請分析原因:__________________。
(3)方法II為加熱條件下用液態(tài)肼(N2H4)逐原新制Cu (OH)2來制備納米級Cu2O,同時放出N2,該制法的化學方程式為____________________。
(4)方法III采用離子交換膜控制電解液中OH-的濃度而制備納米Cu2O,裝置如圖所示,寫出電極反應式并說明該裝置制備Cu2O的原理________________________。
(5)在相同的密閉容器中,用以上兩種方法制得的Cu2O分別進行催化分解水的實驗:
2H2O(g) 2H2(g) + O2(g) △H>O,水蒸氣的濃度(mol/L)隨時間t(min)變化如下表所示
下列敘述正確的是_________(填字母代號).
a.實驗的溫度:T2<T1
b.實驗①前20min的平均反應速率v(O2)=7×10- 5mol/(L·min)
c.實驗②比實驗①所用的Cu2O催化效率高
d.實驗①、②、③的化學平衡常數(shù)的關系:K1=K2<K3
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【題目】丙烯腈(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產,主要副產物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等,回答下列問題:
(1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產物丙烯醛(C3H4O)的熱化學方程式如下:
①C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=-515kJ/mol
②C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353kJ/mol
兩個反應在熱力學上趨勢均很大,其原因是________________;有利于提高丙烯腈平衡產率的反應條件是_____________;提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是___________。
(2)圖(a)為丙烯腈產率與反應溫度的關系曲線,最高產率對應溫度為460℃。低于460℃時,丙烯腈的產率________________(填“是”或者“不是”)對應溫度下的平衡
產率,判斷理由是______________;高于460℃時,丙烯腈產率降低的可能原因是_____________(雙選,填標號)
A.催化劑活性降低 B.平衡常數(shù)變大 C.副反應增多 D.反應活化能增大
(3)丙烯腈和丙烯醛的產率與n(氨)/n(丙烯)的關系如圖(b)所示。由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為 ,理由是_________________。進料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為________________。
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