【題目】H2SiF6(氟硅酸)是一種基本化工原料,廣泛用于制取氟硅酸鹽及氟化物等。以氟硅酸和碳酸鋰等為原料生產電池級LiF的工藝流程如圖:
回答下列問題:
(1)生產中采用內襯為聚四氟乙烯或石墨的反應器。聚四氟乙烯的結構簡式為____;不用陶瓷設備的原因是____。
(2)“氨解”時發(fā)生反應的化學方程式為____,氟化銨的電子式為____。
(3)“碳化”時發(fā)生反應的離子方程式為____。
(4)“制備”時產生的氣體經分別吸收后返回____和___工序循環(huán)使用。
(5)H2SiF6水溶液中存在平衡:SiF62-(aq)+4H2O(1)═Si(OH)4(aq)+4H+(aq)+6F-(aq),該反應的平衡常數(shù)表達式為___。
(6)某工廠用純度為85%的氟硅酸14.4噸和純度為90%的碳酸鋰7.4噸來制備氟化鋰,已知流程中氟元素的損耗率為10%,鋰元素的損耗率為8%,則最終產品氟化鋰為____噸(精確到0.1)。
【答案】—CF2一CF2 F-水解生成的HF能與硅酸鹽陶瓷中的SiO2反應 H2SiF6+6NH3·H2O=6NH4F+SiO2·nH2O↓+(4-n)H2O(或H2SiF6+6NH3·H2O=6NH4F+SiO2↓+4H2O) Li2CO3+CO2+H2O=2Li++ 氨解 碳化 4.3
【解析】
(1)聚四氟乙烯的單體CF2=CF2,加聚得—CF2一CF2;F-、HF均能與SiO2反應。
(2)“氨解”時,反應物為H2SiF6、NH3·H2O,生成物為NH4F、SiO2·nH2O和H2O,然后寫出并配平化學方程式。氟化銨是和F-構成的離子化合物,電子式為。
(3)碳化時發(fā)生的反應為Li2CO3+CO2+H2O=2LiHCO3,LiHCO3寫成離子形式。
(4)“制備”反應:NH4F+LiHCO3LIF+CO2↑+NH3↑+H2O,NH3被吸收制取氨水返回“氨解”工序,CO2回收返回“碳化”工序。
(6)1mol H2SiF6中含6mol F-,1mol Li2CO3中只含2mol Li+,由上述數(shù)據(jù)可以得出H2SiF6過量,按碳酸鋰計算。
(1)聚四氟乙烯的單體CF2=CF2,加聚得—CF2一CF2;陶瓷設備中含有SiO2,F-、HF均能與SiO2反應。
(2)“氨解”時,反應物為H2SiF6、NH3·H2O,生成物為NH4F、SiO2·nH2O和H2O,然后寫出并配平化學方程式: H2SiF6+6NH3·H2O=6NH4F+SiO2·nH2O↓+(4n)H2O(或H2SiF6+6NH3·H2O=6NH4F+SiO2↓+4H2O)。氟化銨是和F-構成的離子化合物,電子式為。
(3)“碳化”時發(fā)生反應:Li2CO3+CO2+H2O=2LiHCO3,LiHCO3寫成離子形式!疤蓟睍r發(fā)生反應的離子方程式為:Li2CO3+CO2+H2O=2Li++;
(4)“制備”反應:NH4F+LiHCO3LIF+CO2↑+NH3↑+H2O,NH3被吸收制取氨水返回“氨解”工序,CO2回收返回“碳化”工序。
(5)SiF62-(aq)+4H2O(1)═Si(OH)4(aq)+4H+(aq)+6F-(aq),該反應的平衡常數(shù)表達式為;
(6)1mol H2SiF6中含6mol F-,1mol Li2CO3中只含2mol Li+,由上述數(shù)據(jù)可以得出H2SiF6過量,按碳酸鋰計算,m(LiF)=2×7.4t×90%×92%×26g·mol-1÷74g·mol-1=4.3t。
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【題目】已知下列熱化學方程式:
(1)CH3COOH(l)+2O2(g) == 2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ·mol-1
(2)C(s)+ O2(g) == CO2(g) △H2=-393.5 kJmol-1
(3)H2(g) +O2(g) == H2O(l) △H3=-285.8kJ·mol-1
則反應2C(s)+2H2(g) +O2(g) == CH3COOH(l)的△H為( )
A. -488.3 kJ·mol-1 B. -244.15 kJ·mol-1 C. +488.3 kJ·mol-1 D. +244.15 kJ·mol-1
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知有機物分子中的碳碳雙鍵發(fā)生臭氧氧化反應:,有機物A的結構簡式為,G的分子式為C7H12O,以下A~H均為有機物,其轉化關系如下:
(1)下列說法正確的是 ______ 。(填字母序號)
A.C的官能團為羧基
B.1molA最多可以和2molNaOH反應
C.C可以發(fā)生氧化反應、取代反應和加成反應
D.可以發(fā)生消去反應
(2)F的結構簡式為____________ ,由F到G的反應類型為___________ 。
(3)反應①的作用是__________________ ,合適的試劑a為____________。
(4)同時滿足下列條件的A的一種同分異構體的結構簡式______________________。
Ⅰ.與A具有相同的官能團;Ⅱ.屬于苯的鄰二取代物;Ⅲ.能使FeCl3溶液顯色;Ⅳ.核磁共振氫譜分析,分子中有8種不同化學環(huán)境的氫原子。
(5)H與G分子具有相同的碳原子數(shù)目,且1molH能與足量的新制銀氨溶液反應生成4mol單質銀。寫出H與足量的新制銀氨溶液反應的化學方程式__________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將3.84 g的銅加入100 mL H2SO4和HNO3混合液中,銅全部溶解并放出無色氣體。向溶液中加入2.70 g鋁粉,充分反應后過濾,得到溶液X、濾渣Y和氣體Z,氣體Z遇空氣不變色,在標準狀況下的體積為672 mL。下列說法正確的是
A. 溶解鋁粉的質量為0.54 g
B. 濾渣Y中可能只含有Cu
C. 原混合液中的c(H2SO4):c(HNO3)=9:4
D. 若向溶液X中加入100 mL 2.0 mol·L-1氫氧化鈉溶液,充分反應,所得沉淀為4.68 g
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】利用原電池原理,在室溫下從含低濃度銅的酸性廢水中回收銅的實驗裝置如圖所示,下列說法錯誤的是
A. X、Y依次為陽離子、陰離子選擇性交換膜
B. 負極的電極反應式:BH4-+8OH-一8e-═B(OH)4-+4H2O
C. 2室流出的溶液中溶質為Na2SO4和K2SO4
D. 電路中每轉移1mol電子,電極2上有32gCu析出
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【題目】乙炔、乙烯均是重要的化工原料;卮鹣铝袉栴}:
(1)1902年,Sabatier首次發(fā)現(xiàn),常壓下過渡金屬可以催化含有雙鍵或叁鍵的氣態(tài)烴的加氫反應。
①已知:C2H2(g)+H2(g)═C2H4(g)△H1=-174.3kJ·mol—1
K1(300K)=3.37×1024
C2H2(g)+2H2(g)=C2H6(g)△H2═-311.0kJ·mol一l
K2(300K)═1.19×1042
則反應C2H4(g)+H2(g)═C2H6(g)的△H=___kJ·mol一1,K(300K)=__(保留三位有效數(shù)字)。
②2010年Sheth等得出乙炔在Pd表面選擇加氫的反應機理(如圖)。其中吸附在Pd表面上的物種用*標注。
上述吸附反應為____(填“放熱”或“吸熱”)反應,該歷程中最大能壘(活化能)為____kJ·mol-1,該步驟的化學方程式為____。
(2)在恒容密閉容器中充入乙烯,一定條件下發(fā)生反應C2H4(g)C2H2(g)+H2(g)。乙烯的離解率為a,平衡時容器內氣體總壓強為P總,則分壓p(C2H4)═___(用p總和a表示)。
(3)用如圖裝置電解含CO2的某酸性廢水溶液,陰極產物中含有乙烯。
該分離膜為___(填“陽”或“陰”)離子選擇性交換膜;生成乙烯的電極反應式為___。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】科學家合成出了一種新化合物(如圖所示),其中W、X、Y、Z為同一短周期元素,Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半。下列敘述正確的是
A. WZ的水溶液呈堿性
B. 元素非金屬性的順序為X>Y>Z
C. Y的最高價氧化物的水化物是中強酸
D. 該新化合物中Y不滿足8電子穩(wěn)定結構
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【題目】一定溫度、體積的密閉容器中,可逆反應A(s)+3B(g)2C(g)達到平衡時,下列說法能判斷該反應達到平衡的是( )
①C的生成速率和C的分解速率相等
②單位時間內生成amolA,同時生成3amolB
③混合氣體的密度不再變化
④混合氣體的總壓強不再變化
⑤A、B、C物質的量之比為1∶3∶2
⑥混合氣體的平均相對分子質量不變
⑦容器中C的體積分數(shù)不變
A.②④⑤⑦B.①③④⑥⑦C.①④⑥⑦D.①③④⑤
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定條件下存在反應:2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g),△H<0,F(xiàn)有三個體積相同的密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,并在400℃條件下開始反應,達到平衡時,下列說法正確的是( )
A. 容器I、Ⅲ中平衡常數(shù)相同
B. 容器II、Ⅲ中正反應速率始終相同
C. 容器Ⅱ、Ⅲ中的反應達平衡時,SO3的體積分數(shù):II<III
D. 容器I中SO2的轉化率與容器Ⅱ中SO3的轉化率之和小于1
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