【題目】Li2CO3是生產(chǎn)鋰電池的重要原料，電解鋁廢渣(主要含AlF3、LiF、NaF、CaO等物質(zhì))可用于制備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）在加熱條件下酸浸，反應(yīng)生成能腐蝕玻璃的氣體，寫出AlF3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______。

（2）濾渣B的主要成分是________。

（3）“轉(zhuǎn)化”后所得LiHCO3溶液中含有的Ca2＋需要加入Li3PO4除去。除鈣步驟中其他條件不變，反應(yīng)相同時間，溫度對除鈣率和Li2CO3產(chǎn)率的影響如右圖所示。

①隨著溫度升高最終Li2CO3的產(chǎn)率逐漸減小的原因是___________。

②當(dāng)溫度高于50 ℃時，除鈣率下降的原因可能是__________________。

（4）熱分解后，獲得Li2CO3需趁熱過濾的原因是_______________________。

（5）將酸浸時產(chǎn)生的氣體通入Al(OH)3和Na2SO4溶液的混合物中可產(chǎn)生難溶物冰晶石(Na3AlF6)，該反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________。

【答案】2AlF3＋3H2SO4(濃)Al2(SO4)3＋6HF↑ Al(OH)3 溫度過高LiHCO3分解產(chǎn)生Li2CO3沉淀，與Ca3(PO4)2一同被過濾 溫度過高PO43-水解，使PO43-離子濃度減小 Li2CO3的溶解度隨溫度升高而降低，趁熱過濾可減少Li2CO3溶解損失 6HF＋Al(OH)3＋3Na＋=Na3AlF6＋3H＋＋3H2O

【解析】

電解鋁廢渣用濃硫酸酸浸溶解，生成HF，形成含有Al3+、Li+、Na+、Ca2+、SO42-的溶液，濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，鋁廢渣的鋁單質(zhì)發(fā)生鈍化不參與反應(yīng)，過濾得到的濾渣A含有鋁單質(zhì)，向濾液中加入碳酸鈉溶液使Al3+、Li+、Ca2+轉(zhuǎn)化為Li2CO3、Al2(CO3)3及CaCO3沉淀，過濾后向沉淀中加水，通入足量二氧化碳，使Al2(CO3)3轉(zhuǎn)化為Al(OH)3，Li2CO3、CaCO3沉淀溶解轉(zhuǎn)化為碳酸氫鋰和碳酸氫鈣，過濾則濾渣B為Al(OH)3，再向濾液中加入Li3PO4除去溶液中的Ca2+生成Ca3(PO4)2沉淀，過濾后得到碳酸氫鋰溶液，對其加熱分解生成碳酸鋰，據(jù)此分析解答。

(1)在加熱條件下酸浸，反應(yīng)生成能腐蝕玻璃的氣體，AlF3與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鋁和氟化氫，化學(xué)方程式：2AlF3＋3H2SO4(濃)Al2(SO4)3＋6HF↑；

(2)根據(jù)分析，濾渣B的主要成分是Al(OH)3；

(3)①溫度過高LiHCO3分解產(chǎn)生Li2CO3沉淀，與Ca3(PO4)2一同被過濾，導(dǎo)致最終的產(chǎn)率逐漸減��；

②PO43-是弱酸根離子易水解，溫度過高促進(jìn)PO43-水解，使溶液中PO43-離子濃度減小，除鈣率下降；

(4)根據(jù)已知信息①，Li2CO3的溶解度隨溫度升高而降低，趁熱過濾可減少Li2CO3溶解損失；

(5)將酸浸時產(chǎn)生的氣體通入Al(OH)3和Na2SO4溶液的混合物中可產(chǎn)生難溶物冰晶石(Na3AlF6)，離子方程式為6HF＋Al(OH)3＋3Na＋=Na3AlF6＋3H＋＋3H2O。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】(1)101kPa下，1g氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出142.9kJ熱量，氫氣的燃燒熱△H =_______;氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式為_______。

(2)某實驗小組用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液進(jìn)行中和熱的測定。

①倒入NaOH溶液的正確操作是________(填選項字母，下同）。

A.沿玻璃棒緩慢倒入

B.一次性迅速倒入

C.分三次少量倒入

②使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是_______。

A.用溫度計小心攪拌

B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌

C.輕輕地振蕩燒杯

D.用套在溫度計上的環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕地攪動

(3)工業(yè)合成氨反應(yīng)為N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，一定條件下，在2 L密閉容器中進(jìn)行實驗，測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：

物質(zhì)

N2(g)

H2(g)

NH3(g)

起始(mol)

2

7

0

10 s(mol)

1.6

平衡時(mol)

2

則010 s內(nèi)，用氫氣的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率是_______，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是_________。根據(jù)混合氣體各成分的物質(zhì)性質(zhì)，你認(rèn)為工業(yè)上將氨氣從混合氣體中分離出來的措施是_______ ，從而達(dá)到反應(yīng)氣體循環(huán)利用的目的。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】用蒸餾水逐步稀釋0.2mol/L的稀氨水時，若溫度不變，在稀釋過程下列數(shù)據(jù)始終保持增大趨勢的是（ ）

A.c(OH-)B.c(NH4+)

C.D.c(NH3·H2O)

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（1）用0.1mol/LNaOH溶液分別滴定體積均為20.00mL、濃度均為0.1mol/L的鹽酸和醋酸溶液，得到滴定過程中溶液pH隨加入NaOH溶液體積而變化的兩條滴定曲線。

①滴定醋酸的曲線是____（填“I”或“II”）。

②V1和V2的關(guān)系：V1____V2（填“＞”、“＝”或“＜”）。

③M點(diǎn)對應(yīng)的溶液中，各離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是____。

（2）為了研究沉淀溶解平衡和沉淀轉(zhuǎn)化，某同學(xué)查閱資料并設(shè)計如下實驗。查閱資料：AgSCN是白色沉淀，相同溫度下，溶解度：AgSCN＞AgI。

操作步驟

現(xiàn)象

步驟1：向2mL0.005mol/LAgNO3溶液中加入2mL0.005mol/LKSCN溶液，靜置。

出現(xiàn)白色沉淀

步驟2：取1mL上層清液于試管中，滴加1滴mol/LFe(NO3)3溶液。

溶液變紅色

步驟3：向步驟2的溶液中，繼續(xù)加入5滴3mol/LAgNO3溶液。

現(xiàn)象a，溶液紅色變淺

步驟4：向步驟1中余下的濁液中加入5滴3mol/LKI溶液。

出現(xiàn)黃色沉淀

①寫出步驟2中溶液變紅色的離子方程式____。

②步驟3中現(xiàn)象a是____。

③用化學(xué)平衡原理解釋步驟4的實驗現(xiàn)象____。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】A、B、C均為短周期元素，它們在周期表中的位置如下圖所示。已知：B、C兩元素原子最外層電子數(shù)之和等于A元素原子最外層電子數(shù)的2倍；B.C兩元素的核電荷數(shù)之和是A元素原子序數(shù)的4倍。下列說法正確的是

A.C位于元素周期表中第3周期第VA族

B.B的非金屬性比A強(qiáng)

C.C的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比B的強(qiáng)

D.原子半徑：r(B)<r(C)

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知互為同分異構(gòu)體，下列說法不正確的是

A. z的二氯代物有三種

B. x、y的一氯代物均只有三種

C. x、y 可使溴的四氯化碳溶液因發(fā)生加成反應(yīng)而褪色

D. x、y、z中只有x的所有原子可能處于同一平面

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氨氮(NH3、NH4+等)是一種重要污染物，可利用合適的氧化劑氧化去除。

（1）氯氣與水反應(yīng)產(chǎn)生的HClO可去除廢水中含有的NH3。

已知：NH3(aq)＋HClO(aq)=NH2Cl(aq)＋H2O(l)　ΔH＝a kJ·mol－1

2NH2Cl(aq)＋HClO(aq)=N2(g)＋H2O(l)＋3H＋(aq)＋3Cl－(aq)　ΔH＝b kJ·mol－1

則反應(yīng)2NH3(aq)＋3HClO(aq)=N2(g)＋3H2O(l)＋3H＋(aq)＋3Cl－(aq)的ΔH＝________kJ·mol－1。

（2）在酸性廢水中加入NaCl進(jìn)行電解，陽極產(chǎn)生的HClO可氧化氨氮。電解過程中，廢水中初始Cl－濃度對氨氮去除速率及能耗(處理一定量氨氮消耗的電能)的影響如圖所示。

①寫出電解時陽極的電極反應(yīng)式：________________。

②當(dāng)Cl－濃度減小時，氨氮去除速率下降，能耗卻增加的原因是____________________________。

③保持加入NaCl的量不變，當(dāng)廢水的pH低于4時，氨氮去除速率也會降低的原因是____________________________。

（3）高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效氧化劑，可用于氨氮處理。K2FeO4在干燥空氣中和強(qiáng)堿性溶液中能穩(wěn)定存在。氧化劑的氧化性受溶液中的H＋濃度影響較大。

①堿性條件下K2FeO4可將水中的NH3轉(zhuǎn)化為N2除去，該反應(yīng)的離子方程式為________________________________。

②用K2FeO4氧化含氨氮廢水，其他條件相同時，廢水pH對氧化氨氮去除率及氧化時間的影響如圖所示。當(dāng)pH小于9時，隨著pH的增大，氨氮去除率增大、氧化時間明顯增長的原因是_________________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某新型藥物G合成路線如圖所示：

已知：Ⅰ.RCHO（R為烴基）；

Ⅱ.RCOOH；

Ⅲ. +RNH2

請回答下列問題：

（1）A的名稱為 ___，合成路線圖中反應(yīng)③所加的試劑和反應(yīng)條件分別是______。

（2）下列有關(guān)說法正確的是 __（填字母代號）。

A. 反應(yīng)①的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)

B. C可以發(fā)生的反應(yīng)類型有取代、加成、消去、加聚

C. D中所有碳原子可能在同一平面上

D. 一定條件下1 mol G可以和2 mol NaOH或者9 mol H2反應(yīng)

（3）F的結(jié)構(gòu)簡式為____。

（4）C在一定條件下可以發(fā)生聚合反應(yīng)生成高分子化合物，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 ______。

（5）D有多種同分異構(gòu)體，同時滿足下列條件的同分異構(gòu)體有 ___種。

①屬于芳香族化合物，且分子中含有的環(huán)只有苯環(huán)

②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和水解反應(yīng)

（6）參照G的上述合成路線，設(shè)計一條由乙醛和H2NCH（CH3）2為起始原料制備醫(yī)藥中間體CH3CONHCH（CH3）2的合成路線______。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】化學(xué)實驗在學(xué)科中有著非常重要的作用，結(jié)合圖示實驗裝置，下列相關(guān)分析的描述不正確的是（ ）

A.圖1：鹽橋中使用KCl溶液，電子的流向是Zn→G→Cu→CuSO4溶液→鹽橋

B.圖2：可根據(jù)該實驗驗證鐵的吸氧腐蝕

C.圖3：在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的中和熱實驗中，強(qiáng)堿的濃度比強(qiáng)酸的略大

D.圖4：根據(jù)兩燒瓶中氣體顏色的變化(熱水中變深、冰水中變淺)可以判斷反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)是一個放熱反應(yīng)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案