题目内容
碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域,以β—锂辉石(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2)为原料制备Li2CO3的工艺流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。
(1)步骤Ⅰ前,β—锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是 。
(2)步骤Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-;另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质,需在搅拌下加入 (填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。
(3)步骤Ⅱ中,将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有 。
(4)步骤Ⅲ中,生成沉淀的离子方程式为 。
(5)从母液中可回收的主要物质是 。
(1)增大反应物间的接触面积,加快反应速率
(2)石灰石 (3)Fe2+、Mg2+、Ca2+
(4)2Li++ CO32—=Li2CO3↓ (5)Na2SO4
解析试题分析:(1)将固体物质粉碎,可增大反应物的接触面积,从而加快反应速率。
(2)加入石灰石能与溶液中的H+反应,使pH升高;加入CaCl2不能发生反应,故不能调节pH;加入稀H2SO4,增大了H+浓度,pH减小,此步骤中因pH为6.0~6.5可将Fe3+、Al3+除去。
(3)加入H2O2溶液,可将Fe2+氧化为Fe3+,加入石灰乳与Na2CO3溶液,可使Fe3+、Mg2+、Ca2+分别转化为沉淀而除去。
(4)由于Li2CO3溶解度相对较小,所以步骤Ⅲ中生成沉淀的离子方程式为CO32—+2Li+=Li2CO3↓。
(5)据(4)中步骤Ⅲ的反应实质可知,母液中可回收的主要物质为Na2SO4。
考点:以工艺流程为基础,考查化学反应原理、化学实验基本操作等
在自来水消毒和工业上砂糖、油脂的漂白与杀菌过程中,亚氯酸钠(NaClO2)发挥着重要的作用。下图是生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2·3H2O;
②常温下,Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ksp(CuS)=6.3×10-28;Ksp(PbS)=2.4 ×10-28
(1)反应I中发生反应的离子方程式为 。
(2)从滤液中得到NaClO2·3H2O晶体的所需操作依次是 (填写序号)。
a.蒸馏 b.蒸发浓缩 c.过滤 d.冷却结晶 e.灼烧
(3)印染工业常用亚氯酸钠(NaClO2)漂白织物,漂白织物时真正起作用的是HClO2。下表是25℃时HClO2及几种常见弱酸的电离平衡常数:
弱酸 | HClO2 | HF | H2CO3 | H2S |
Ka/mol·L-1 | 1×10-2 | 6.3×10-4 | K1=4.30×10-7 K2=5.60×10-11 | K1=9.1×10-8 K2=l.1×10-12 |
①常温下,物质的量浓度相等的NaClO2、NaF、NaHCO3、Na2S四种溶液的pH由大到小的顺序为 (用化学式表示);体积相等,物质的量浓度相同的NaF、NaClO2两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为: (填“前者大”“相等”或“后者大”)。
②Na2S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu2+、Fe2+、Pb2+离子,滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是 ;常温下,当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10-5mol·L-1)此时体系中的S2-的浓度为 。
(4)Ⅲ装置中生成气体a的电极反应式 ,若生成气体a的体积为1.12L(标准状况),则转移电子的物质的量为 。
选择下列实验方法分离物质,将分离方法的序号填在横线上。
A.萃取分液 | B.升华 | C.结晶 | D.分液 E.蒸馏 F.层析 G.过滤 |
(2)__ _从硝酸钾和氯化钠的混合液中获得硝酸钾。
(3)__ _分离水和汽油的混合物。
(4)__ _分离CCl4(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物。
趣小组在课外活动中,对某溶液进行了多次检测,其中三次检测结果如下表所示,请回答:
检测次数 | 溶液中检测出的物质 |
第一次 | KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl |
第二次 | KCl、BaCl2、Na2SO4、K2CO3 |
第三次 | Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl |
(1)三次检测结果中第 次检测结果不正确。
(2)在检测时,为了确定溶液中是否存在硫酸根离子、碳酸根离子和氯离子(提示:Ag2SO4微溶于水):
第一步:向溶液中滴加过量的 溶液,其目的是检验CO32-。并将其除去;
第二步:加入过量的Ba(NO3)2,其目的是 ;
第三步:过滤,再向滤液中加入 溶液(填化学式),发生反应的离子方程式 。