【題目】氧化鋰(Li2O)是鋰電池工業(yè)的重要原料。以粗碳酸鋰為原料制備氧化鋰的一種工藝流程如下:
注:常溫下,碳酸鋰微溶于水,氫氧化鋰可溶于水。
(1)反應Ⅰ中通入CO2需加壓的原因是______。
(2)①反應Ⅱ生成LiOH的化學方程式為______。
②石灰乳的固液比[Ca(OH)2的質量與H2O的體積之比]對LiOH產率和濾液中LiOH濃度的影響如右圖所示。實際生產中選擇固液比25 g·L-1,若固液比過低對后續(xù)操作的不利影響是______。
(3)濃縮、結晶所得LiOH·H2O通過灼燒得到Li2O。
①LiOH·H2O中常含有少量的Li2CO3,但該物質對所制Li2O得純度無影響,其原因是______。
②將LiOH·H2O置于不同坩堝內,在空氣中充分灼燒,反應后固體產物的XRD圖譜如右圖所示(XRD圖譜可用于判斷某晶態(tài)物質是否存在,不同晶態(tài)物質出現(xiàn)衍射峰的衍射角不同)。欲制得高純氧化鋰最適宜的坩堝是______。鐵坩堝中發(fā)生反應的化學方程式為______。
【答案】 促進Li2CO3的轉化、加快Li2CO3反應的速率 LiHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+LiOH+H2O 所得濾液LiOH濃度太低,不利于后期的濃縮結晶 Li2CO3高溫分解生成Li2O 鋰化剛玉坩堝 20LiOH·H2O+4Fe+3O24Li5FeO4+30H2O
【解析】(1)反應Ⅰ中碳酸鋰懸濁液與二氧化碳反應生成LiHCO3,通入CO2時,加壓可以促進Li2CO3的轉化、加快Li2CO3反應的速率,故答案為:促進Li2CO3的轉化、加快Li2CO3反應的速率;
(2)①反應Ⅱ中溶液與石灰乳反應生成LiOH,反應的化學方程式為LiHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+LiOH+H2O,故答案為:LiHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+LiOH+H2O;
②根據石灰乳的固液比[Ca(OH)2的質量與H2O的體積之比]對LiOH產率和濾液中LiOH濃度的影響可知,實際生產中選擇固液比25 g·L-1,若固液比過低,所得濾液LiOH濃度太低,不利于后期的濃縮結晶,故答案為:所得濾液LiOH濃度太低,不利于后期的濃縮結晶;
(3)①LiOH·H2O中常含有少量的Li2CO3,但該物質對所制Li2O得純度無影響,是因為Li2CO3高溫容易分解生成Li2O和二氧化碳,故答案為:Li2CO3高溫分解生成Li2O;
(3)濃縮、結晶所得LiOH·H2O通過灼燒得到Li2O。
②將LiOH·H2O置于不同坩堝內,在空氣中充分灼燒,根據反應后固體產物的XRD圖譜可知,欲制得高純氧化鋰最適宜的坩堝是鋰化剛玉坩堝,在鐵坩堝中LiOH·H2O受熱反應得到Li5FeO4,反應的方程式為20LiOH·H2O+4Fe+3O24Li5FeO4+30H2O,故答案為:鋰化剛玉坩堝;20LiOH·H2O+4Fe+3O24Li5FeO4+30H2O。
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【題目】已知反應:HCl + NH3= NH4Cl(固體)如下圖所示,抽去裝置中的玻璃片,使兩種氣體充分反應(整個過程中認為裝置氣密性良好),等溫度恢復到原來溫度。下列說法正確的是( )
A. 反應后瓶內壓強是反應前的1/10 B. 裝置中氫元素的總質量為0.42 g
C. 生成物的分子數目為0.1 NA D. 反應結束后,兩個集氣瓶很容易分開
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【題目】(1)實驗室配制 500mL 0.2mol/L 的 NaOH溶液,在下圖所示儀器中,配制上述溶液肯定不需要的是____(填序號),除圖中已有儀器外, 配制上述溶液還需要的玻璃儀器是_________。
具體過程如下:
①計算需要稱量 NaOH 固體的質量_____;
②用少量蒸餾水洗滌燒杯內壁 2~3 次,洗滌液也都注入容量瓶,輕輕晃動容量瓶,使溶液混合均勻;
③用托盤天平稱量 NaOH 固體;
④將 NaOH 溶液沿玻璃棒注入_____中;
⑤將稱好的 NaOH 固體放入燒杯中,用適量蒸餾水溶解,并____________;
⑥蓋好瓶塞,反復上下顛倒,搖勻;
⑦將蒸餾水注入容量瓶,液面離刻度線下_____cm 時,改用_______滴加蒸餾水至液面于刻度線相切;
試回答下列問題:
(2)上述過程的正確順序為___________(填步驟序號);
(3)經精確測量,最后所得溶液物質的量濃度為 0.192mol/L,原因可能是____________。
A、使用濾紙稱量 NaOH 固體; B、未冷卻直接轉移至容量瓶,立即配好;
C、容量瓶中原來有少量蒸餾水; D、稱量時所用的砝碼生銹;
E、溶解 NaOH 后的燒杯未經多次洗滌; F、定容時俯視刻度。
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【題目】下列各項中的兩種物質不論以何種比例混合,只要混合物的總物質的量一定,則完全燃燒消耗O2的質量保持不變的是( )
A. C2H4、C2H6O B. C2H6、C2H6O C. C3H6、C2H4 D. C3H4、C2H6O
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【題目】下列各反應中,氧化反應與還原反應在同種元素中進行的是
A.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
B.2KClO32KCl+3O2↑
C.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
D.2H2O2H2↑+O2↑
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【題目】下列反應不屬于氧化還原反應的是
A. AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3 B. 3CO+Fe2O32Fe+3CO2
C. 2F2+2H2O===4HF+O2 D. MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑
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【題目】粉煤灰的綜合利既有利于節(jié)約資源又有利于保護環(huán)境。某粉煤灰(主要含Al2O3、Fe2O3、CaCO3等)的鋁、鐵分離工藝流程如下:
(1)①“酸浸”時Al2O3發(fā)生反應的離子方程式為______。
②當硫酸質量分數大于50%,金屬氧化物浸出率明顯下降。其原因是______。
(2)有關金屬離子以氫氧化物沉淀時離子濃度隨pH變化如圖所示。若浸出液不經還原直接與氨水混合,鋁、鐵元素分離效果較差的原因是______。
(3)沉鋁后所得FeSO4溶液可用于煙氣中NO吸收,其原理為Fe2++2NO[Fe(NO)2]2+,煙氣中O2的體積分數對NO吸收率的影響如圖所示。
①為提高煙氣中NO 的吸收率,可采取的措施有______(答一條,并說明理由)。
②“再生”過程中,[Fe(NO)2]2+在微生物的作用下與C6H12O6發(fā)生反應的離子方程式為______。
(4)Al(OH)3經過一系列反應可獲得粗鋁,利用熔融狀態(tài)下物質密度不同,通過三層液電解精煉法可由粗鋁獲得高純鋁(裝置如圖所示)。
①該裝置工作時,電極A作______極。
②熔融粗鋁時加入銅的作用是______。
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【題目】某同學設計如下實驗裝置,測定葡萄糖還原新制氫氧化銅所得紅色物質的組成。下列說法中正確的是
A. 將裝置a中的Zn換成CaCO3也可制備CO2氣體
B. 若撤去b裝置,則會導致該物質含氧量測定結果偏低
C. 只需稱量裝置d反應前后的質量就可確定該物質的組成
D. 裝置e的作用是防止空氣中的H2O、CO2等進入裝置d中
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【題目】下圖是鉛蓄電池的工作原理示意圖,電池總反應式是Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O,則下列說法正確的是
A. 放電時:PbO2做負極
B. 充電時:硫酸濃度增大
C. 充電時:B應與電源的正極相連
D. 放電時:正極反應是Pb-2e-+SO=PbSO4
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