【題目】以含鋰電解鋁廢渣(主要含 AlF3、 NaF、LiF、CaO ) 和濃硫酸為原料,制備電池級(jí)碳酸鋰,同時(shí)得副產(chǎn)品冰晶石,其工藝流程如下:
已知LiOH易溶于水,Li2CO3微溶于水。回答下列問題:
(1)電解鋁廢渣與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體化學(xué)式為 ___________。濾渣2的主要成分是(寫化學(xué)式)_________。
(2)堿解反應(yīng)中, 同時(shí)得到氣體和沉淀反應(yīng)的離子方程式為_____________。
(3)一般地說 K>105 時(shí),該反應(yīng)進(jìn)行得就基本完全了?粱磻(yīng)中存在如下平衡:Li2CO3(s)+Ca2+(aq)2Li+(aq)+ CaCO3(s)通過計(jì)算說明該反應(yīng)是否進(jìn)行完全________(已知Ksp(Li2CO3) = 8.64×10-4、Ksp(CaCO3) = 2.5×10-9)。
(4)碳化反應(yīng)后的溶液得到Li2CO3的具體實(shí)驗(yàn)操作有:加熱濃縮、______、______、干燥。
(5)上述流程得到副產(chǎn)品冰晶石的化學(xué)方程式為__________。
(6)Li2CO3是制備金屬鋰的重要原料, 一種制備金屬鋰的新方法獲得國家發(fā)明專利,其裝置如圖所示:
工作時(shí)電極 C 應(yīng)連接電源的______極,陽極的電極反應(yīng)式為__________ 。該方法設(shè)計(jì)的 A 區(qū)能避免熔融碳酸鋰對(duì)設(shè)備的腐蝕和因________逸出對(duì)環(huán)境的污染。
【答案】HF CaCO3、Al(OH)3 2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ 該反應(yīng)的 K=3.5×105,可以認(rèn)為該反應(yīng)進(jìn)行完全 冷卻結(jié)晶 過濾洗滌 6HF+Na2SO4+NaAlO2=Na3AlF6+H2SO4+2H2O 負(fù) 2Cl--2e-=Cl2↑ 氯氣
【解析】
含鋰電解鋁廢渣主要成分為LiF、AlF3、NaF,少量CaO等,加入濃硫酸生成的氣體為HF,浸取后過濾分離出濾渣為CaSO4,濾液中加碳酸鈉發(fā)生2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑、2Li++CO32-=Li2CO3,氣體為二氧化碳,過濾分離出濾液含硫酸鈉,分離出氫氧化鋁、Li2CO3,再加CaO、苛化反應(yīng)將不溶性的碳酸鋰轉(zhuǎn)化成氫氧化鋰溶液,過濾分離出濾渣2含碳酸鈣,碳化時(shí)LiOH與二氧化碳反應(yīng)生成Li2CO3,二氧化碳在流程中可循環(huán)使用,以此來解答。
(1)根據(jù)上述分析,廢渣與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體化學(xué)式為HF,根據(jù)上述分析,濾渣2的主要成分是CaCO3、Al(OH)3,故答案為:HF;CaCO3、Al(OH)3;
(2)堿解反應(yīng)中,同時(shí)得到氣體和沉淀反應(yīng)是鋁離子與碳酸根離子的雙水解反應(yīng),離子方程式為:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑,故答案為:2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;
(3)Li2CO3(s)+Ca2+(aq)2Li+(aq)+ CaCO3(s)的>105,可以認(rèn)為該反應(yīng)進(jìn)行完全,故答案為:該反應(yīng)的 K=3.5×105,可以認(rèn)為該反應(yīng)進(jìn)行完全;
(4)碳化反應(yīng)后的溶液得到Li2CO3的具體實(shí)驗(yàn)操作有:加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥,故答案為:冷卻結(jié)晶、過濾洗滌;
(5)根據(jù)流程圖知,反應(yīng)物為HF、Na2SO4、NaAlO2,生成物為Na3AlF6,根據(jù)原子守恒及反應(yīng)原理書寫方程式為:6HF+Na2SO4+NaAlO2=Na3AlF6+H2SO4+2H2O,故答案為:6HF+Na2SO4+NaAlO2=Na3AlF6+H2SO4+2H2O;
(6)根據(jù)圖示C極有Li生成,電極反應(yīng)為:Li++ e-=Li,則C為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),應(yīng)連接電源的負(fù)極;陽極發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)圖示陽極有氯氣生成,則電極反應(yīng)式為:2Cl--2e-=Cl2↑;根據(jù)圖示分析,該方法設(shè)計(jì)的 A 區(qū)能用熔融的碳酸鋰吸收產(chǎn)生的氯氣,防止氯氣對(duì)還原產(chǎn)生污染,故答案為:負(fù); 2Cl--2e-=Cl2↑;氯氣。
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】1,3—環(huán)己二酮()常用作醫(yī)藥中間體,用于有機(jī)合成。下列是一種合成1,3—環(huán)己二酮的路線。
回答下列問題:
(1)甲的分子式為 __________。
(2)丙中含有官能團(tuán)的名稱是__________。
(3)反應(yīng)①的反應(yīng)類型是________;反應(yīng)②的反應(yīng)類型是_______。
(4)反應(yīng)④的化學(xué)方程式_______。
(5)符合下列條件的乙的同分異構(gòu)體共有______種。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
②能與NaHCO3溶液反應(yīng),且1mol乙與足量NaHCO3溶液反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生氣體22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
寫出其中在核磁共振氫譜中峰面積之比為1∶6∶2∶1的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:________。(任意一種)
(6)設(shè)計(jì)以(丙酮)、乙醇、乙酸為原料制備(2,4—戊二醇)的合成路線(無機(jī)試劑任選)_______。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)已知食鹽常加入KIO3 來補(bǔ)充碘元素,檢驗(yàn)食鹽中是否加碘,可利用如下反應(yīng):__KIO3+___KI+___H2SO4═___K2SO4+___I2+___H2O(配平反應(yīng)方程式)。
①利用上述反應(yīng)檢驗(yàn)食鹽中是否加碘,所需試劑是________(填下列選項(xiàng)的序號(hào))
A、碘水B、KI溶液C、淀粉溶液D、稀硫酸E、AgNO3溶液
②如果反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.2mol電子,則生成I2的物質(zhì)的量為___________
(2)Cl2是一種有毒氣體,如果泄漏會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。化工廠可用濃氨水來檢驗(yàn)Cl2是否泄漏,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3Cl2(氣)+8NH3(氣)=6NH4Cl(固)+N2(氣)若反應(yīng)中消耗Cl2 1.5mol,則被氧化的NH3在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為___L。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將氣體X通入溶液A(如下圖,尾氣吸收裝置略)中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能夠支持結(jié)論的是
選項(xiàng) | 氣體X | 溶液A及反應(yīng)現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
A. | 乙醇與濃硫酸共熱170℃產(chǎn)生的氣體 | Br2的水溶液由橙黃色變?yōu)闊o色 | 乙烯與溴發(fā)生反應(yīng) |
B. | 電石與飽和食鹽水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體 | KMnO4酸性溶液紫色逐漸變淺 | 乙炔被高錳酸鉀酸性溶液氧化 |
C. | 溴乙烷與氫氧化鈉醇溶液共熱生成的氣體 | Br2的水溶液由橙黃色變?yōu)闊o色 | 乙烯與溴發(fā)生反應(yīng) |
D. | 碳酸鈉固體與醋酸溶液反應(yīng)產(chǎn)生的氣體 | 苯酚鈉溶液中出現(xiàn)白色沉淀 | 碳酸的酸性強(qiáng)于苯酚 |
A. A B. B C. C D. D
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將相同質(zhì)量的銅分別和過量濃硝酸、稀硝酸反應(yīng),下列敘述中正確的是( )
A.反應(yīng)速率:兩者相同
B.消耗硝酸的物質(zhì)的量:前者多,后者少
C.反應(yīng)生成氣體的顏色:前者淺,后者深
D.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù):前者多,后者少
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖為反應(yīng)2H2 (g)+O2(g)=2H2O(g)的能量變化示意圖。下列說法正確的是( )
A. 由H、O原子形成2mol H2O(g),共吸收1852 kJ能量
B. 拆開2molH2 (g)和1mol O2 (g)中的化學(xué)鍵成為H、O原子,共放出1368kJ能量
C. 2molH2 (g)和1molO2 (g)反應(yīng)生成2mol H2O(g),共放出484 kJ能量
D. 2molH2 (g)和1molO2 (g)反應(yīng)生成2molH2O(l),共吸收484 kJ能量
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】非金屬單質(zhì)A經(jīng)如圖所示的過程轉(zhuǎn)化為含氧酸D,已知D為強(qiáng)酸,請(qǐng)回答下列問題:
ABCD
(1)若A在常溫下為固體,B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無色氣體。
①D的化學(xué)式是___。
②在工業(yè)生產(chǎn)中B氣體的大量排放被雨水吸收后形成了___而污染了環(huán)境。
(2)若A在常溫下為無色無味氣體,C是紅棕色的氣體
①A、C的化學(xué)式分別是:A___;C___。
②D的濃溶液在常溫下可與銅反應(yīng)并生成C氣體,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:___。該反應(yīng)___(填“屬于”或“不屬于”)氧化還原反應(yīng)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列化學(xué)用語能正確表示相應(yīng)意義的是( )
A. 乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH2CH2B. 丁烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH3(CH2)2CH3
C. 四氯化碳的電子式D. 苯的分子式
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用CuS、Cu2S處理酸性廢水中的Cr2O,發(fā)生反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ:CuS+Cr2O+H+→Cu2++SO+Cr3++H2O(未配平)
反應(yīng)Ⅱ:Cu2S+Cr2O+H+→Cu2++SO+Cr3++H2O(未配平)
下列有關(guān)說法正確的是( )
A.反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ中Cu2+、SO都是氧化產(chǎn)物
B.處理1molCr2O時(shí)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ中消耗H+的物質(zhì)的量相等
C.反應(yīng)Ⅱ中還原劑、氧化劑的物質(zhì)的量之比為3:5
D.反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ中每處理1molCr2O,轉(zhuǎn)移電子數(shù)不相等
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
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