- 酚醛树脂
- 共826题
下图是工业上生产碳酸锂的部分工艺流程,请根据流程图及已知信息回答问题。
②
③几种物质不同温度下的溶解度。
(1)从滤渣1中分离出Al2O3的部分流程如下图所示,括号表示加入的试剂,方框表示所得到的物质。写出图中①、②、③表示的各物质,步骤II中反应的离子方程式是 。
(2)已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3,写出生成滤渣2反应的离子方程式:
。
(3)向滤液2中加入饱和Na2CO,溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是 。
(4)工业上,将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下。
①将粗产品Li2CO3溶于盐酸作用解槽的阳极液,LiOH溶液作阴极液,两者用离子选择半透膜隔开,用惰性电极电解。阳极的电极反应式是 。
②电解后向产品LiOH溶液中加入过量NH4HCO,溶液生成Li2CO3反应的化学方程式是 。
正确答案
(1)①铝盐(或Al3+)②氨水(或适量氢氧化钠溶液)
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+或Al3++3OH-=Al(OH)3↓
(2)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ Ca2++CO32-=CaCO3↓
(3)Li2CO3溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少Li2CO3的损失。
(4)①2Cl--2e-=Cl2
②2LiOH+NH4HCO3=Li2CO3+(NH4)2CO3+2H2O
试题分析:(1)根据过称图,③灼烧得到Al2O3,②应为Al(OH)3,则①溶液中应该含有Al3+。一般制备Al(OH)3是用可溶性铝盐与氨水反应。所以,离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
(2)生成滤渣2,是由于加入了石灰乳和Na2CO3,故离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ Ca2++CO32-=CaCO3↓
(3)由题中表格可知,Li2CO3溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少Li2CO3的损失。
(4)①根据题叙述“将粗产品Li2CO3溶于盐酸作用解槽的阳极液,LiOH溶液作阴极液,两者用离子选择半透膜隔开,用惰性电极电解”,阳极发生氧化反应,2Cl--2e-=Cl2
②根据题意可知反应方程式2LiOH+NH4HCO3=Li2CO3+(NH4)2CO3+2H2O
分子筛具有均匀的微孔结构,分子筛筛分作用见下图。由于分子筛具有吸附能力高,热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点,使得分子筛获得广泛的应用。某种型号的分子筛的工业生产流程可简单表示如下:
在加NH3·H2O调节pH的过程中,若pH控制不当会有Al(OH)3生成,假设生产流程中铝元素和硅元素均没有损耗,钠原子的利用率为10%。
(1)分子筛的孔道直径为4A(1 A=10-10m)称为4A型分子筛,当Na+被Ca2+取代时就制得5A型分子筛,当Na+被K+取代时就制得3A型分子筛。要高效分离正丁烷(分子直径为4.65A)和异丁烷(分子直径为5.6A)应该选用 型分子筛。
(2)A12(SO4)3溶液与Na2SiO3溶液反应生成胶体的离子方程式为
(3)该生产流程中所得滤液里含有的离子除H+、OH-外,主要为 ;检验其中金属阳离子的操作方法是
(4)加NH3·H2O调节pH后,加热到90℃并趁热过滤的原因可能是
(5)该生产流程中所得分子筛的化学式为
正确答案
(12分)
(1)5A(1分)
(2) 2A13++3SiO32-+ 6H2O=2Al(OH)3+3H2SiO3 (2分)
(3)Na+、NH4+、SO42-(2分) 将铂丝(或铁丝)放在酒精灯外焰上灼烧至无色时,蘸取待测溶液再放在酒精灯外焰上灼烧,若火焰呈黄色,说明待测液中含有Na+(2分)
(4)加热能促进胶体凝聚,趁热过滤可防止其它杂质结晶析出 (2分)
(5)Na(AlSi3O12)·3H2O或 ( Na2O·Al2O3·10SiO2·6H2O)(3分,其它合理答案均给分)
试题分析:该工艺是利用铝离子和硅酸根离子发生双水解反应,得到胶体,然后通过焙烧后得到分子筛。
(1)根据直径大小,4.65A和5.6A,故使用5A分子筛可以分离;
(2)该反应为双水解反应
(3)根据加入物质为Al2(SO4)3、Na2SiO3、NH3·H2O,故Al、Si、Na转化到晶体中,故滤液中有Na+、NH4+、SO42-。检验Na+用焰色反应,检验NH4+用NaOH,再检验NH3;
(5)根据原子利用率及守恒关系可以确定分子式。
(20分)工业上用铬铁矿(主要成分FeO·Cr2O3,杂质为SiO2、Al2O3等)
生产重铬酸钾(化学式K2Cr2O7,)的流程如下:
(1)固体A中,除Na2CrO4、NaFeO2、NaOH外还有 等;
(2)固体A水浸时,NaFeO2会发生强烈水解产生固体B,其化学反应方程
式为 ;
(3)固体C中含有2种物质,要先加入下列物质中的 ,然后才
能进行过滤分离。
A.氢氧化钠溶液 B.稀氨水 C.稀盐酸
(4)步骤④加入盐酸得到的溶液F中,除Na2 Cr2O7外,还含有的溶质
是 ;
(5)在上述流程中,有氧化还原反应发生的是第____步。
(6)已知20℃时K2Cr2O7饱和溶液浓度为0.4 mol·L-1,步骤⑤中加入固
体氯化钾,若使K+离子浓度达到4 mol·L-1(保持温度20℃),则溶液F中Cr2O72-离子的浓度最大为 。
正确答案
(1)Na2SiO3、Na[Al(OH)4 ](4分)
(2)NaFeO2 + 2H2O =" NaOH" + Fe(OH)3(3分)
(3)C (3分)(4)NaCl(3分)(5)①(3分)(6)0.016 mol·L-1(4分)
(1)铬铁矿中含有杂质SiO2、Al2O3所以当与固体氢氧化钠煅烧时会产生Na2SiO3和Na[Al(OH)4 ]两种物质
(2) NaFeO2会发生强烈水解产生固体B,水解的过程中没有化合价的变化,根据NaFeO2可以判断产物是Fe(OH)3,所以水解方程式为:
NaFeO2 + 2H2O =" NaOH" + Fe(OH)3
(3)固体C中含有2种物质是Al(OH)3和H2SiO3,Al(OH)3溶于盐酸,而H2SiO3不溶于盐酸,所以可以用盐酸将二者分开。
(4)由于加入盐酸得到的溶液F,所以F中肯定含有氯离子,再加上溶液中本来含有的钠离子,所以溶液中还含有的溶质是NaCl,
(5)铬铁矿中铬为+3价,与氢氧化钠煅烧后变为+6价,化合价发生变化,其他过程中均没有化合价的变化,所以上述流程中只有①是氧化还原反应。
(6)饱和溶液中的K2Cr2O7浓度为0.4 mol·L-1则可以知道,饱和溶液中C(K+)="0.8" mol·L-1,C(Cr2O72-)="0.4" mol·L-1,所以饱和时可以仿照沉淀溶解平衡计算溶液中的,由于在同一温度下,所以K相同,根据K+离子浓度可以计算出Cr2O72-浓度的最大值,
金属锂是原子能工业和新能源工业中的重要物质。工业上常用β—辉锂矿(主要成分是LiAlSi2O6,含有少量钙、镁杂质)制备金属锂,其生产流程如下:
已知Li2CO3微溶于水。请回答下列问题:
(1)写出LiAlSi2O6与硫酸反应的化学方程式_______________________。
(2)沉淀B的主要成分是_____________(写化学式)。
(3)蒸发浓缩Li2SO4溶液时,需要使用的硅酸盐质仪器有蒸发皿、_________和_________。
(4)上述生产流程中蒸发浓缩Li2SO4溶液的目的是____________________。
(5)金属锂用于锂电池时,常用FeF3作其正极的活性物质,FeF3常用FeCl3与40%HF溶液反应制备。在制备过程中需要选用特制聚四氟乙烯材料的容器进行反应,而不是用普通的玻璃仪器或陶瓷仪器,其原因是_________________________________(用化学反应方程式表示)。
(6)金属锂可用于储存氢气,其原理是:①2Li+H2=2LiH,②LiH+H2O=LiOH+H2↑。若已知LiH的密度为0.82g·cm-3,用金属锂吸收224L H2(标准状况)恰好完全反应,则生成的LiH的体积与被吸收的氢气的体积之比为1: ______(精确到整数)。
正确答案
(1) 2LiAlSi2O6+4H2SO4=Li2SO4+Al2(SO4) 3+4H2SiO3↓(2分)。
(2) Al(OH)3和CaCO3 (2分) (3)酒精灯(1分) 玻璃棒(1分)。
(4)碳酸锂微溶于水,蒸发浓缩的目的是增大溶液中锂离子浓度,使锂离子浓度与碳酸根离子浓度之积大于Ksp(Li2CO3),以便产生碳酸锂沉淀。(3分)
(5)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(2分)。(6) 1148(2分)。
试题分析:β—辉锂矿溶于硫酸生成硫酸锂、硫酸铝、和硅酸沉淀,过滤除去硅酸,滤液中加入Ca(OH)2和Na2CO3后生成CaCO3和Al(OH)3就是沉淀B,过滤,得到硫酸锂溶液,蒸发浓缩后,加入Na2CO3得到Li2CO3沉淀,加盐酸得到LiCl,电解得锂。(6)吸收氢气10摩尔,生成LiH20摩尔,质量是160克,体积是毫升,氢气体积22400毫升,体积比为1:1148
利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4],生产铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产步骤如下:
已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以电离为TiO2+和SO42—。请回答:
(1)步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作中所用的玻璃仪器是 。
步骤②得到硫酸亚铁晶体的操作为蒸发浓缩、 。
(1)步骤④的离子方程式是 。
(1)步骤⑥必须控制一定的真空度,原因是有利于蒸发水以及 。
(1)硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(1)用平衡移动的原理解释步骤⑤中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因 。
(1)为测定步骤②中所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数,取晶体样品a g,溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液,取出20.00 mL溶液,用KMnO4溶液滴定(杂质与KMnO4不反应)。若消耗0.1000 mol•L-1 KMnO4溶液20.00 mL,所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数为(用a表示) 。
正确答案
(1)玻璃棒、烧杯、漏斗 (1分) ;冷却结晶、过滤、洗涤、干燥(1分)
(1)Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+H2O+CO2↑(2分)
(1)防止Fe2+被氧化(1分)
(1)1: 4 (2分)
(1)FeCO3(s) Fe2+(aq)+ CO32-(aq) CO32-与乳酸反应浓度降低,平衡向右移动,使碳酸亚铁溶解得到乳酸亚铁溶液(2分)
(1)13.9/a ×100%(2分)
试题分析:
(1)过滤用的仪器:玻璃棒、烧杯、漏斗 ;“冷却结晶、过滤、洗涤、干燥”从溶液变成纯固体。
“冷却结晶、过滤、洗涤、干燥”从溶液变成纯固体。
(2)Fe2++2HCO3-→FeCO3↓+H2O+CO2↑
(3)隔绝空气,防止Fe2+被氧化 。
(4)4FeSO4+ O2 =4SO3 + 2 Fe2O3 氧化剂O2和还原剂FeSO4的物质的量之比 1: 4 。
(6)FeSO4和KMnO4反应的关系式 解:设20.00 mL溶液含FeSO4的物质的量为x
10FeSO4·7H2O ——2 KMnO4
2
x 0.1000*20.00/1000 x=0.01
100 mL FeSO4·7H2O的物质的量为0.01*5=0.05 (mol)
FeSO4·7H2O的质量分数为278*0.05*100%/a=13.9/a ×100%
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