题目内容
【题目】Li2CO3是生产锂电池的重要原料，电解铝废渣(主要含AlF3、LiF、NaF、CaO等物质)可用于制备Li2CO3。
已知：①Li2CO3的溶解度：0 ℃ 1.54 g；20 ℃ 1.33 g；80 ℃ 0.85 g。
②20 ℃，Ksp[Ca3(PO4)2]＝2×10－33，Ksp(CaHPO4)＝1×10－7。
（1）在加热条件下酸浸，反应生成能腐蚀玻璃的气体，写出AlF3发生反应的化学方程式：______。
（2）滤渣B的主要成分是________。
（3）“转化”后所得LiHCO3溶液中含有的Ca2＋需要加入Li3PO4除去。除钙步骤中其他条件不变，反应相同时间，温度对除钙率和Li2CO3产率的影响如右图所示。
①随着温度升高最终Li2CO3的产率逐渐减小的原因是___________。
②当温度高于50 ℃时，除钙率下降的原因可能是__________________。
（4）热分解后，获得Li2CO3需趁热过滤的原因是_______________________。
（5）将酸浸时产生的气体通入Al(OH)3和Na2SO4溶液的混合物中可产生难溶物冰晶石(Na3AlF6)，该反应的离子方程式为_______________________________________。
【答案】2AlF3＋3H2SO4(浓)
Al2(SO4)3＋6HF↑ Al(OH)3 温度过高LiHCO3分解产生Li2CO3沉淀，与Ca3(PO4)2一同被过滤 温度过高PO43-水解，使PO43-离子浓度减小 Li2CO3的溶解度随温度升高而降低，趁热过滤可减少Li2CO3溶解损失 6HF＋Al(OH)3＋3Na＋=Na3AlF6＋3H＋＋3H2O
【解析】
电解铝废渣用浓硫酸酸浸溶解，生成HF，形成含有Al3+、Li+、Na+、Ca2+、SO42-的溶液，浓硫酸具有强氧化性，铝废渣的铝单质发生钝化不参与反应，过滤得到的滤渣A含有铝单质，向滤液中加入碳酸钠溶液使Al3+、Li+、Ca2+转化为Li2CO3、Al2(CO3)3及CaCO3沉淀，过滤后向沉淀中加水，通入足量二氧化碳，使Al2(CO3)3转化为Al(OH)3，Li2CO3、CaCO3沉淀溶解转化为碳酸氢锂和碳酸氢钙，过滤则滤渣B为Al(OH)3，再向滤液中加入Li3PO4除去溶液中的Ca2+生成Ca3(PO4)2沉淀，过滤后得到碳酸氢锂溶液，对其加热分解生成碳酸锂，据此分析解答。
(1)在加热条件下酸浸，反应生成能腐蚀玻璃的气体，AlF3与浓硫酸发生反应生成硫酸铝和氟化氢，化学方程式：2AlF3＋3H2SO4(浓)Al2(SO4)3＋6HF↑；
(2)根据分析，滤渣B的主要成分是Al(OH)3；
(3)①温度过高LiHCO3分解产生Li2CO3沉淀，与Ca3(PO4)2一同被过滤，导致最终的产率逐渐减小；
②PO43-是弱酸根离子易水解，温度过高促进PO43-水解，使溶液中PO43-离子浓度减小，除钙率下降；
(4)根据已知信息①，Li2CO3的溶解度随温度升高而降低，趁热过滤可减少Li2CO3溶解损失；
(5)将酸浸时产生的气体通入Al(OH)3和Na2SO4溶液的混合物中可产生难溶物冰晶石(Na3AlF6)，离子方程式为6HF＋Al(OH)3＋3Na＋=Na3AlF6＋3H＋＋3H2O。
【题目】(1)101kPa下，1g氢气完全燃烧生成液态水放出142.9kJ热量，氢气的燃烧热△H =_______;氢气燃烧的热化学方程式为_______。
(2)某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液进行中和热的测定。
①倒入NaOH溶液的正确操作是________(填选项字母，下同）。
A.沿玻璃棒缓慢倒入
B.一次性迅速倒入
C.分三次少量倒入
②使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_______。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(3)工业合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，一定条件下，在2 L密闭容器中进行实验，测得有关数据如下表所示：
物质 | N2(g) | H2(g) | NH3(g) |
起始(mol) | 2 | 7 | 0 |
10 s(mol) | 1.6 | ||
平衡时(mol) | 2 |
则010 s内，用氢气的浓度变化表示的平均反应速率是_______，该反应的化学平衡常数是_________。根据混合气体各成分的物质性质，你认为工业上将氨气从混合气体中分离出来的措施是_______ ，从而达到反应气体循环利用的目的。
【题目】（1）用0.1mol/LNaOH溶液分别滴定体积均为20.00mL、浓度均为0.1mol/L的盐酸和醋酸溶液，得到滴定过程中溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是____（填“I”或“II”）。
②V1和V2的关系：V1____V2（填“＞”、“＝”或“＜”）。
③M点对应的溶液中，各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是____。
（2）为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化，某同学查阅资料并设计如下实验。查阅资料：AgSCN是白色沉淀，相同温度下，溶解度：AgSCN＞AgI。
操作步骤 | 现象 |
步骤1：向2mL0.005mol/LAgNO3溶液中加入2mL0.005mol/LKSCN溶液，静置。 | 出现白色沉淀 |
步骤2：取1mL上层清液于试管中，滴加1滴mol/LFe(NO3)3溶液。 | 溶液变红色 |
步骤3：向步骤2的溶液中，继续加入5滴3mol/LAgNO3溶液。 | 现象a，溶液红色变浅 |
步骤4：向步骤1中余下的浊液中加入5滴3mol/LKI溶液。 | 出现黄色沉淀 |
①写出步骤2中溶液变红色的离子方程式____。
②步骤3中现象a是____。
③用化学平衡原理解释步骤4的实验现象____。
