- 酚醛树脂
- 共826题
碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域，以锂辉石（主要成分为LiAlSi2O6）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：
已知①2LiAlSi2O6+H2SO4
②Fe3+、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、4.7、9.0和11.1
③某些物质的溶解度（S）如下表
请回答下列问题：
（1）锂辉石用浓硫酸浸取之前要粉碎成细颗粒的目的是 。
（2）滤液a中含有Li+、SO42-,另含有Fe3+、Al3+、Fe2+、 Mg2+ 、Ca2+ 、Na+等杂质，步骤Ⅱ需在搅拌下加入石灰石以调节溶液的PH到6.0—6.5，此时沉淀的杂质离子有 ；石灰石调节溶液PH的原理的离子方程式为 。
（3）步骤Ⅱ在滤液a中加入的除杂剂依次为适量的H2O2溶液，石灰乳和Na2CO3溶液，发生氧化还原反应的离子方程式为 。
（4）步骤Ⅲ中加入饱和Na2CO3溶液过滤后需要用热水洗涤的原因是 。
（5）从滤液c中可回收的主要物质是 。
正确答案
（1）增大锂辉石与硫酸的接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率
（2）Al3+、Fe3+ CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ （3）2Fe2+＋H2O2＋2H+=2Fe3+＋2H2O，
（4）Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li2CO3的损失 （5）Na2SO4
试题分析：（1）锂辉石用浓硫酸浸取之前要粉碎成细颗粒可以扩大与硫酸的接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率。（2）在搅拌下加入石灰石以调节溶液的PH到6.0—6.5，此时因为Fe3+、Al3+完全形成氢氧化物沉淀时，溶液的PH分别为3.2、4.7，其它的PH值都大于 6.0—6.5。故此时沉淀的杂质离子有Al3+、Fe3+ 。石灰石调节溶液PH的原理的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑。（3）加入双氧水能把亚铁离子氧化成铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2+＋H2O2＋2H+=2Fe3+＋2H2O，其它的反应都是复分解反应。（4）根据表格中碳酸锂的溶解度与温度的关系可知：Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li2CO3的损失。（5）由于它们发生了复分解反应。所以从滤液c中可回收的主要物质是Na2SO4。
高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，其生产工艺如下：
主要反应为：3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH ＝ 2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2O
Na2FeO4＋2KOH＝K2FeO4＋2NaOH。
（1）写出反应①的离子方程式： 。
（2）从“混合物II”中分离出K2FeO4后，会有副产品，它们都是重要的化工产品，其中一种在工业上用作氯碱工业原料的物质是 。
（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。图Ⅰ为不同的温度下，Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；图Ⅱ为一定温度下，Fe(NO3)3质量浓度最佳时，NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。
图Ⅰ 图Ⅱ
根据上图分析：工业生产中最佳温度为 ℃，此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为 。
正确答案
（1）Cl2＋2OH－ ＝Cl－＋ClO－＋H2O （2）NaCl （3）① 26 1.2
试题分析：（1）氯气是酸性气体，能和烧碱溶液反应，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－ ＝Cl－＋ClO－＋H2O。
（2）根据流程确定混合物Ⅰ的组成为氯化钠、次氯酸钠以及氢氧化钠的混合物，经过反应②之后所得混合物II的组成有NaNO3、NaCl、NaOH、K2FeO4，从中分离出K2FeO4后，得到的副产品是NaNO3、NaCl、NaOH，其中NaNO3作炸药，NaCl用作调味品或氯碱工业原料等。
（3）寻找最佳温度要具备的条件：该温度下反应速率快，生成高铁酸钾的产率较大两方面，所以根据图像可知工业生产中最佳温度为26℃，因为在该温度下生成高铁酸钾的产率最大，此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为＝1.2。
硼酸（H3BO3)大量应用于玻璃制造行业，以硼镁矿（2MgO•B2O3•H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下：
已知：H3BO3在20℃、40℃、60℃、100℃时的溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。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。
（1）由于矿粉中含CaCO3，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器溢出，故应分批加入稀硫酸。该反应的化学方程式为 。
（2）“浸出液”显酸性，含H3BO3和Mg2+、SO42－，还含有Fe3 +、Fe2+、Ca2+、Al3+等杂质。“除杂”时向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO，除去的杂质离子是 。H2O2的作用是 (用离子方程式表示）。
（3）“浸取”后，采用“热过滤”的目的是 。
（4）“母液”可用于回收硫酸镁，已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图，且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4•H2O，应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩， 。
正确答案
32.（16分）
（1）CaCO3(粉末)+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑ （3分）
（2）Fe3+、Fe2+、Al3+ （3分，每个1分）
H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O （3分）
（3）防止温度下降时H3BO3从溶液中析出（意思相同即可给分。例如：从H3BO3溶解度数据可知，温度较高时，H3BO3溶解度较大，不易从溶液中析出。） （3分）
（4）加压升温结晶 （4分，加压、升温结晶各2分）
试题分析：（1）由于硫酸的酸性比碳酸强，则矿粉中的碳酸钙与加入的稀硫酸能发生复分解反应，生成硫酸钙、二氧化碳气体和水，即CaCO3(粉末)+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑，粉末状碳酸钙及分批加入稀硫酸能加快反应速率、防止微溶的硫酸钙覆盖在碳酸钙固体表面阻止反应的顺利进行；根据流程图及题意可知，浸取时2MgO•B2O3•H2O及少量Fe3O4、CaCO3、Al2O3都能溶于稀硫酸，而SiO2不能溶于稀硫酸；（2）双氧水是常用的绿色氧化剂，所含氧元素由—1价降低为—2价，杂质阳离子中只有亚铁离子能被其氧化为铁离子，即H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O；由于铁离子和铝离子能够水解，即Fe3++3H2O
随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金维生素”。工业上回收废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2）中钒的主要流程如下：
已知：（1）V2O5和NH4VO3均为难溶物，VOSO4和(VO2)2SO4均为易溶物。
（2） 2VO2++H2C2O4+2H+ = 2VO2+ + 2CO2↑+ 2H2O
回答下列问题：
（1）步骤①前，粉碎的目的是_________________________。
（2）步骤②中发生反应的离子方程式为__________________________。
（3）步骤③的变化过程可简化为(HA表示有机萃取剂)：
VOSO4 (水层)+ 2HA（有机层）
（4）用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液，以测定操作⑤后溶液中含钒量的步骤为：取10.0mL0.1mol/LH2C2O4溶液于锥形瓶中，加入指标剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时，消耗待测液的体积为10.0mL，由此可知(VO2)2SO4溶液钒元素的含量为_________g/L。
（5）V2O5可用金属(如Ca、Al)热还原法获得钒，则金属铝热还原制得钒的化学方程式为_______________。
正确答案
（1）增大固液接触面积，加快浸出速率，提高浸出率（2分）
（2）V2O5+ SO32－+4H+=2VO2+ + SO42－+2H2O（2分）
（3）加入硫酸，可使平衡向左进行，使VOSO4进入水层；（2分）
（4）10.2g/L （2分）
（5）3V2O5+10Al
试题分析：（1）粉碎固体反应物，可以增大固液接触面积，加快浸出速率，提高浸出率。
（2）亚硫酸根具有还原性，酸性条件下，能被五氧化二钒氧化生成硫酸根离子，离子反应方程式为：V2O5+ SO32－+4H+=2VO2+ + SO42－+2H2O
（3）加入H2SO4，H2SO4浓度增大，步骤③化学平衡向向左移动，使VOSO4进入水层。
（4）根据题目所给信息：2VO2+ ~ H2C2O4，可知(VO2)2SO4溶液钒元素的含量为：0.1mol/L×0.01L×2×51g/mol÷0.01L= 10.2g/L。
（5）铝与五氧化二钒反应生成钒与氧化铝，化学方程式为：3V2O5+10Al
在元素周期表中，铝在硼的正下方，它们有很多相似的化学性质，可以形成许多组成和性质类似的化合物。单质硼可以通过硼镁矿Mg2B2O5·H2O来制取。
（1）写出步骤①的化学方程式 ，
（2）写出步骤②的离子方程式 ，
（3）写出表示溶液a物料守恒的关系 ；
（4）步骤③中加入稀H2SO4的作用是 ；
（5）将制得的粗硼在一定条件下反应全部生成BI3，BI3热分解可以得到纯净的单质硼。0．25 g粗硼制成的BI3分解得到的I2全部被收集后，用2.00 mol/L Na2S2O3溶液滴定，达到滴定终点时消耗27.00 mL Na2S2O3溶液。（已知：I2+2S2O32－
①滴定过程中所用的指示剂为 ，滴定终点的现象是 ；
②粗硼中硼的含量为____ ；
（6）利用硼砂晶体（Na2B4O7•10H2O）可制备过硼酸钠，它是一种优良的漂白剂，被广泛应用于洗衣粉、漂白粉、洗涤剂中。已知纯净的过硼酸钠晶体中各元素的物质的量之比为以n（Na）：n（B）：n（H）：n（O）=1：1：n：7。取过硼酸钠晶体在70℃以上加热将逐步失去结晶水，测得固体质量随温度的变化如图所示，则乃时所得晶体的化学式为 ，请写出简要的解题过程。
正确答案
（1）Mg2B2O5·H2O＋2NaOH = 2NaBO2＋2Mg(OH)2↓（2分）
（2）2Na+＋4BO2－＋2CO2＋11H2O = Na2B4O7·10H2O↓＋2HCO3－（2分）
（3）c(Na＋) = c(CO32－) + c(HCO3－) + c(H2CO3) （2分）
（4）利用强酸制备弱酸H3BO3 （1分）
（5）①淀粉溶液（1分） 溶液由蓝色恰好变为无色（1分）
②79.2%（2分）
（6）NaBO3·H2O（1分）
解题过程 （3分）
解：T3时 n(Na)=
则30.80 g样品中，依n(Na)∶ n(B)∶n(H)∶n(O)＝l∶1∶n∶7可得
0.2 mol × 23 g/mol + 0.2 mol × 11 g/mol + 0.2n × 1g/mol + 7 × 0.2 mol × 16 g/mol =" 30.80" g
解得n = 8
故原晶体为NaBO3·4H2O （1分）
设T3时晶体的化学式为NaBO3·mH2O
则由T3时晶体中钠元素的质量分数可得
解得m = 1
所以T3时晶体的化学式为NaBO3·H2O（1分）
试题分析：（3）通入过量二氧化碳得到的是碳酸氢钠溶液，所以有c(Na＋) = c(CO32－) + c(HCO3－) + c(H2CO3) 。
（5）①Na2S2O3溶液成碱性，S2O32-离子水解溶液显示碱性，反应的离子方程式为：S2O32-+H2O⇌HS2O3-+OH-；滴定过程中有碘单质参与，可以使用淀粉溶液作为指示剂；滴定结束时，锥形瓶中溶液蓝色褪去且30s内不褪色。
②硫代硫酸钠的物质的量为：2.00mol/L×0.027L=0.054mol，根据关系式：B～BI3～3/2I2～3S2O32-，n（B）=1/3n（S2O32-）=0.018mol，硼的质量为：11g/mol×0.018mol=0.1944g，粗硼中硼的含量为：
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