金屬鋰是原子能工業(yè)和新能源工業(yè)中的重要物質(zhì)。工業(yè)上常用β—輝鋰礦(主要成分是LiAlSi2O6,含有少量鈣、鎂雜質(zhì))制備金屬鋰,其生產(chǎn)流程如下:

已知Li2CO3微溶于水。請回答下列問題:
(1)寫出LiAlSi2O6與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________。
(2)沉淀B的主要成分是_____________(寫化學(xué)式)。
(3)蒸發(fā)濃縮Li2SO4溶液時,需要使用的硅酸鹽質(zhì)儀器有蒸發(fā)皿、_________和_________。
(4)上述生產(chǎn)流程中蒸發(fā)濃縮Li2SO4溶液的目的是____________________。
(5)金屬鋰用于鋰電池時,常用FeF3作其正極的活性物質(zhì),F(xiàn)eF3常用FeCl3與40%HF溶液反應(yīng)制備。在制備過程中需要選用特制聚四氟乙烯材料的容器進(jìn)行反應(yīng),而不是用普通的玻璃儀器或陶瓷儀器,其原因是_________________________________(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)。
(6)金屬鋰可用于儲存氫氣,其原理是:①2Li+H2=2LiH,②LiH+H2O=LiOH+H2↑。若已知LiH的密度為0.82g·cm-3,用金屬鋰吸收224L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)恰好完全反應(yīng),則生成的LiH的體積與被吸收的氫氣的體積之比為1: ______(精確到整數(shù))。

(1) 2LiAlSi2O6+4H2SO4=Li2SO4+Al2(SO4) 3+4H2SiO3↓(2分)。
(2) Al(OH)3和CaCO3 (2分)   (3)酒精燈(1分) 玻璃棒(1分)。
(4)碳酸鋰微溶于水,蒸發(fā)濃縮的目的是增大溶液中鋰離子濃度,使鋰離子濃度與碳酸根離子濃度之積大于Ksp(Li2CO3),以便產(chǎn)生碳酸鋰沉淀。(3分)
(5)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(2分)。(6) 1148(2分)。

解析試題分析:β—輝鋰礦溶于硫酸生成硫酸鋰、硫酸鋁、和硅酸沉淀,過濾除去硅酸,濾液中加入Ca(OH)2和Na2CO3后生成CaCO3和Al(OH)3就是沉淀B,過濾,得到硫酸鋰溶液,蒸發(fā)濃縮后,加入Na2CO3得到Li2CO3沉淀,加鹽酸得到LiCl,電解得鋰。(6)吸收氫氣10摩爾,生成LiH20摩爾,質(zhì)量是160克,體積是毫升,氫氣體積22400毫升,體積比為1:1148
考點(diǎn):考查化工流程,基本實(shí)驗(yàn)操作、化學(xué)方程式書寫,物質(zhì)的量計(jì)算

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:填空題

四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意圖如下:

(1)往①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時溶液仍呈強(qiáng)酸性。該過程中有如下反應(yīng)發(fā)生:
Fe+2Fe3+=3Fe2+
2TiO2+(無色)+Fe+4H+=2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O
Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(無色)+Fe2++2H+
加入鐵屑的作用是                            。
(2)在②→ ③工藝過程中需要控制條件以形成TiO2·nH2O溶膠,該溶膠的分散質(zhì)顆粒直徑大小在              范圍。
(3)若把③中制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的雜質(zhì),還可制得鈦白粉。已知25℃時,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,該溫度下反應(yīng)Fe(OH)3+3H+ Fe3++3H2O的平衡常數(shù)K=                    。
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g)
ΔH="+140" kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g)     ΔH=-221 kJ·mol-1
寫出④中TiO2和焦炭、氯氣反應(yīng)生成液態(tài)TiCl4和CO氣體的熱化學(xué)方程式:       。
(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)綠色化學(xué)理念,該工藝流程中存在的不足之處是            (只要求寫出一項(xiàng) )。
(6)依據(jù)下表信息,要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4,可采用_______方法。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

元素鍶(Sr)位于周期表第5周期第IIA族。碳酸鍶(SrCO3)被廣泛用于彩色電視機(jī)的陰極射線管。以天青石(主要成分為SrSO4,含不溶性雜質(zhì))為原料制取高純碳酸鍶的“煅燒浸取法”部分工藝流程示意如下。

(1)寫出與元素鍶同族第3周期元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖:         。
(2)隔絕空氣高溫焙燒中,若0.5mol SrSO4中只有S被還原,轉(zhuǎn)移了4mol電子。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:                 
(3)制取高純碳酸鍶過程中,常用乙醇胺(HOCH2CH2NH2)作為CO2吸收劑。乙醇胺水溶液顯弱堿性(與NH3溶于水原理相似),原因是         (用離子方程式表示)。
(4)該流程中過濾2之后還有除雜等多步操作,其中最后兩步是           。
(5)“低溫濕法”是一種制取碳酸鍶的方法:將天青石粉末與碳酸鈉溶液混合,70oC下加熱1~2h后,經(jīng)一系列操作,得到碳酸鍶。主要反應(yīng)為:
SrSO4(s)+CO(aq)     SrCO3(s)+SO(aq)
[已知:70oC時,Ksp(SrSO4)=3.3×10-7,Ksq(SrCO3)=1.1×10-10]
上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=                。
(6)通過“低溫濕法”得到的碳酸鍶純度較低,可能的原因是               (寫一種)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

高鐵酸鉀(K2Fe04)是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑,其生產(chǎn)工藝如下:

已知:2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O
回答下列問題
(1)將Cl2通入KOH溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________。
(2)寫出工業(yè)上制取Cl2的化學(xué)方程式____________。
(3)在“反應(yīng)液I”中加入KOH固體的目的是____________。
(4)K2FeO4可作為新型多功能水處理劑的原因是____________。
(5)配制KOH溶液時,將61.6g KOH固體溶解在100 mL水中,所得溶液的密度為1.47 g ? mL-1,則該溶液的物質(zhì)的量濃度為____________。
(6)從“反應(yīng)液II”中分離出K2Fe04后,副產(chǎn)品是___________ (寫化 學(xué) 式)。
(7)該工藝每得到1.98kgK2FeO4,理論上消耗Cl2的物質(zhì)的量為______mol。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

某化學(xué)小組在實(shí)驗(yàn)室模擬用軟錳礦(主要成分MnO2,雜質(zhì)為鐵及銅的化合物等)制備高純碳酸錳,過程如下(部分操作和條件略):
① 緩慢向燒瓶中(見圖)通入過量混合氣進(jìn)行“浸錳”操作,主要反應(yīng)原理為:

SO2+ H2O = H2SO3
MnO2+ H2SO3 = MnSO4+ H2O
(鐵浸出后,過量的SO2 會將Fe3+還原為Fe2+
② 向“浸錳”結(jié)束后的燒瓶中加入一定量純MnO2粉末。
③ 再用Na2CO3溶液調(diào)節(jié)pH為3.5左右,過濾。
④ 調(diào)節(jié)濾液pH為6.5~7.2 ,加入NH4HCO3 ,有淺紅色的沉淀生成,過濾、洗滌、干燥,得到高純碳酸錳。
回答:
(1)“浸錳”反應(yīng)中往往有副產(chǎn)物MnS2O6 的生成,溫度對“浸錳”反應(yīng)的影響如下圖,為減少M(fèi)nS2O6的生成,“浸錳”的適宜溫度是          。

(2)查閱表1,③中調(diào)pH為3.5時沉淀的主要成分是      。②中加入一定量純MnO2粉末的主要作用是        ,相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式為         
表1:生成相應(yīng)氫氧化物的pH

物質(zhì)
 
Fe(OH)3
 
Fe(OH)2
 
Mn(OH)2
 
Cu(OH)2
 
開始沉淀pH
 
2.7
 
7.6
 
8.3
 
4.7
 
完全沉淀pH
 
3.7
 
9.6
 
9.8
 
6.7
 
 
(3)③中所得的濾液中含有Cu2+,可添加過量的難溶電解質(zhì)MnS除去Cu2+,經(jīng)過濾,得到純凈的MnSO4。用平衡移動原理解釋加入MnS的作用_________________。
(4)④中加入NH4HCO3 后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是____________________。
(5)檢驗(yàn)④中沉淀是否洗滌干凈的方法是          。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

下列化學(xué)工業(yè)中,未涉及原料循環(huán)使用的是

A.侯德榜制堿法B.索爾維制堿法
C.工業(yè)電解飽和食鹽水D.工業(yè)煉鐵

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

某地農(nóng)田土壤膠體的膠粒帶負(fù)電荷,若在該農(nóng)田里施加含氮量相等的下列化肥,有效成分利用率最差的是(  )

A.(NH4)2SO4B.NH4HCO3C.NH4NO3D.NH4Cl

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)的敘述,錯誤的是  (  )。

A.制普通玻璃的主要原料是純堿、石灰石、石英
B.氨是制作氮肥、硝酸、銨鹽的重要原料
C.將二氧化硫催化氧化生成三氧化硫后,在吸收塔內(nèi)用水吸收制得濃硫酸
D.制造普通水泥的主要原料是黏土、石灰石

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

認(rèn)識反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)的影響,對學(xué)好化工生產(chǎn)知識具有重要意義。下列說法不正確的是         (  )。

A.SO2合成SO3雖然屬于放熱反應(yīng),但工業(yè)上合成SO3時仍需加熱
B.合成氨工業(yè)采用高溫高壓和使用催化劑,因這些條件都符合化學(xué)平衡原理
C.合成純堿的過程中,應(yīng)首先向飽和食鹽水中通入NH3,再通入足量CO2
D.通過加壓降溫的方法可獲得制備NH3的原料氣N2

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案