[化學一選修2:化學與技術](15分)已知:

①工業(yè)上用硫酸與-鋰輝礦(LiAlSi2O6和少量鈣鎂雜質(zhì))反應,生成Li2SO4、MgSO4 等,最終制備金屬鋰。

②氫氧化鋰在一定溫度下可轉(zhuǎn)化為氧化鋰。 用-鋰輝礦與硫酸等物質(zhì)制備金屬鋰的工業(yè)流程如下圖:

請回答:

(1)沉淀Y的主要成分的化學式是____________。

(2)流程中使用了不同濃度的Na2CO3溶液,從物質(zhì)溶解度大小的角度解釋其使用的原因____________

(3 )操作1涉及的實驗方法是__________________。

(4 )寫出用鋁粉還原法制取金屬鋰的化學反應方程式。________________________

(5) LiCl溶液加熱蒸干后,所得固體在熔融狀態(tài)下電解制備鋰。電解時產(chǎn)生的氯氣中混 有少量氧氣,產(chǎn)生氧氣的原因是__________________

(6) 目前電池通常使用金屬鋰的優(yōu)點是__________________

 

【答案】

(1) Li2CO3(2分)

(2) CaCO3 的溶解度小于Li2CO3,加稀Na2CO3溶液既能除去溶液中的Ca2+,又不生成Li2CO3沉淀;(2分) 加飽和Na2CO3溶液的目的是使Li +轉(zhuǎn)化生成Li2CO3沉淀。(2分)

(3) 過濾  洗滌(2分)    (4)2Al+3Li2O6Li + Al2O3  (2分)

(5)LiCl溶液在加熱蒸干過程中有部分LiOH生成,LiOH受熱分解為Li2O,熔融的Li2O電解生成氧氣。(3分) 

(6)鋰的質(zhì)量輕,負電位高、比能量高;鋰電池為可充電綠色環(huán)保電池。(2分,其它合理答案也給分)

【解析】本題以工業(yè)制鋰為載體考查了沉淀溶解平衡,水解、原電池和電解等相關原理

(1)硫酸鋰和碳酸鈉飽和溶液反應,生成碳酸鋰沉淀和硫酸鈉,根據(jù)Y灼燒的產(chǎn)物是氧化鋰可知, Y是碳酸鋰。

(2)X是氫氧化鎂和碳酸鈣沉淀,由于CaCO3 的溶解度小于Li2CO3,加稀Na2CO3溶液既能除去溶液中的Ca2+,又不生成Li2CO3沉淀;而后來加飽和Na2CO3溶液的目的是使Li +轉(zhuǎn)化生成Li2CO3沉淀。

(3)從溶液中分離出固體的方法應是過濾,過濾后晶體必須洗滌。

(4)在加熱的條件下,鋁可以發(fā)生鋁熱反應,方程式為2Al+3Li2O6Li + Al2O3。

(5)混有O2的原因必須從反應物特征入手尋找,由于加熱蒸干LiCl溶液可獲得固體,但是由于LiCl受熱易水解成LiOH,LiOH受熱分解產(chǎn)生的Li2O電解時會產(chǎn)生O2

(6)鋰的質(zhì)量輕,負電位高、比能量高,且鋰電池為可充電綠色環(huán)保電池。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2011?寶雞三模)[化學一選修2化學與技術]分析下面兩個案例并回答有關問題.
(1)工業(yè)上生產(chǎn)硫酸時,利用催化氧化反應將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個關鍵步驟.壓強及溫度對SO2轉(zhuǎn)化率的影響如下表(原料氣各成分的體積分數(shù)為:SO2 7%,O2 11%,N282%):
壓強/MPa
SO2轉(zhuǎn)化率
溫度/℃

0.1

0.5

1

10
400 99.2% 99.6% 99.7% 99.9%
500 93.5% 96.9% 97.8% 99.3%
600 73.7% 85.8% 89.5% 96.4%
①利用表中數(shù)據(jù),如何推斷出SO2的催化氧化反應是一個放熱反應?
壓強一定時,溫度升高時,SO2的轉(zhuǎn)化率降低,說明升高溫度有利于平衡向逆反應移動,故正反應為放熱反應
壓強一定時,溫度升高時,SO2的轉(zhuǎn)化率降低,說明升高溫度有利于平衡向逆反應移動,故正反應為放熱反應

②選擇適應的催化劑,是否可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率?
(填“是”或“否”)是否可以增大該反應所放出的熱量?
(填“是”或“否”).
③已知:2SO2(g)+O2(g)
催化劑
.
2SO3(g),△H=-196.6k J/mol,計算每生產(chǎn)1萬噸98%硫酸所需要SO3質(zhì)量為
8×103
8×103
t,由SO2生產(chǎn)這些SO3時放出的熱量為
9.85×109
9.85×109
kJ.
(2)某地區(qū)已探明蘊藏有豐富的赤鐵礦(主要成分為Fe2O3,還含有SiO2等雜質(zhì))、煤礦、石灰石和黏土,擬在該地區(qū)建設大型煉鐵廠.

①隨著鐵礦的開發(fā)和煉鐵廠的建立,需要在該地區(qū)相應建立焦化廠、發(fā)電廠、水泥廠等,形成規(guī)模的工業(yè)體系.據(jù)此確定上圖中相應工廠的名稱B
焦化廠
焦化廠
、D
水泥廠
水泥廠

②以赤鐵礦為原料,寫出高爐煉鐵中得到生鐵以及產(chǎn)生爐渣的化學方程式
Fe2O3+3CO
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2 、CaCO3+SiO2
 高溫 
.
 
CaSiO3+CO2
Fe2O3+3CO
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2 、CaCO3+SiO2
 高溫 
.
 
CaSiO3+CO2

③從“三廢”利用、環(huán)境保護等角度考慮,該地區(qū)和企業(yè)在生產(chǎn)中應采取的一些措施有(舉出1種措施即可)
用煉鐵廠的爐渣(或CaSiO3)作為水泥廠的原料;或用發(fā)電廠的煤矸石和粉煤灰作為水泥廠的原料;或?qū)⑹沂褵缮,用于吸收發(fā)電廠和焦化廠燃煤時產(chǎn)生的SO2,減少對空氣的污染;或建立污水處理系統(tǒng)
用煉鐵廠的爐渣(或CaSiO3)作為水泥廠的原料;或用發(fā)電廠的煤矸石和粉煤灰作為水泥廠的原料;或?qū)⑹沂褵缮遥糜谖瞻l(fā)電廠和焦化廠燃煤時產(chǎn)生的SO2,減少對空氣的污染;或建立污水處理系統(tǒng)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【化學一選修2化學與技術】
晶體硅是信息科學和能源科學中的一種重要材料,可用于制芯片和太陽能電池等.以下是工業(yè)上制取純硅的一種方法.
精英家教網(wǎng)
請回答下列問題(各元素用相應的元素符號表示):
(1)在上述生產(chǎn)過程中,屬于置換反應的有
 
(填反應代號).
(2)利用反應③能制得純硅的原因是
 

(3)化合物W的用途很廣,通?捎米鹘ㄖI(yè)和造紙工業(yè)的黏合劑,可作肥皂的填充劑,是天然水的軟化劑.將石英砂和純堿按一定比例混合加熱至1373~1623K反應,生成化合物W,其化學方程式是
 

(4)A、B、C三種氣體在生產(chǎn)過程中可循環(huán)使用的是
 
(寫化學式);在“節(jié)能減排”中作為減排目標的一種氣體是
 
(寫化學式);分別通入W溶液中能得到白色沉淀的氣體是
 
(寫化學式).
(5)工業(yè)上合成氨的原料H2是先將焦炭與水蒸氣反應生成水煤氣,再提純水煤氣得到純凈的H2,提純水煤氣得到純凈的H2的化學方程式為
 
、
 
、
 

(6)反應生成的氣體只是A而不是B的原因是
 

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科目:高中化學 來源:2012屆河北省冀州市中學高三聯(lián)排考試化學試卷(帶解析) 題型:填空題

【化學一選修2化學與技術】(15分)
已知:①工業(yè)上用硫酸與鋰輝礦(LiA1Si2O6和少量鈣鎂雜質(zhì))反應,生成Li2SO4、MgSO4等,最終制備金屬鋰。
②氫氧化鋰在一定溫度下可轉(zhuǎn)化為氧化鋰。用β鋰輝礦與硫酸等物質(zhì)制備金屬鋰的工業(yè)流程如下:

請回答:(1)沉淀y的主要成分的化學式是        。
(2)流程中使用了不同濃度的Na2CO3溶液,從物質(zhì)溶解度大小的角度解釋其濃度不同的原因是        。
(3)操作I涉及的實驗方法是        。
(4)寫出用鋁粉還原法制取金屬鋰的化學方程式        。
(5)LiCl溶液加熱蒸干后,所得固體在熔融狀態(tài)下電解制備鋰。電解時產(chǎn)生的氯氣中混有少量氧氣,產(chǎn)生氧氣的原因是        。
(6)目前電池通常使用金屬鋰的優(yōu)點是                           。

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科目:高中化學 來源:2012屆河北省石家莊市高三第二次模擬理科綜合化學試卷(帶解析) 題型:填空題

    [化學一選修2:化學與技術](15分)已知:
①工業(yè)上用硫酸與-鋰輝礦(LiAlSi2O6和少量鈣鎂雜質(zhì))反應,生成Li2SO4、MgSO4等,最終制備金屬鋰。
②氫氧化鋰在一定溫度下可轉(zhuǎn)化為氧化鋰。用-鋰輝礦與硫酸等物質(zhì)制備金屬鋰的工業(yè)流程如下圖:

請回答:
(1)沉淀Y的主要成分的化學式是____________。
(2)流程中使用了不同濃度的Na2CO3溶液,從物質(zhì)溶解度大小的角度解釋其使用的原因____________
(3 )操作1涉及的實驗方法是__________________。
(4 )寫出用鋁粉還原法制取金屬鋰的化學反應方程式。________________________
(5) LiCl溶液加熱蒸干后,所得固體在熔融狀態(tài)下電解制備鋰。電解時產(chǎn)生的氯氣中混有少量氧氣,產(chǎn)生氧氣的原因是__________________
(6) 目前電池通常使用金屬鋰的優(yōu)點是__________________

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科目:高中化學 來源:2011-2012學年河北省冀州市高三聯(lián)排考試化學試卷(解析版) 題型:填空題

【化學一選修2化學與技術】(15分)

       已知:①工業(yè)上用硫酸與鋰輝礦(LiA1Si2O6和少量鈣鎂雜質(zhì))反應,生成Li2SO4、MgSO4等,最終制備金屬鋰。

       ②氫氧化鋰在一定溫度下可轉(zhuǎn)化為氧化鋰。用β鋰輝礦與硫酸等物質(zhì)制備金屬鋰的工業(yè)流程如下:

請回答:(1)沉淀y的主要成分的化學式是         。

       (2)流程中使用了不同濃度的Na2CO3溶液,從物質(zhì)溶解度大小的角度解釋其濃度不同的原因是         。

       (3)操作I涉及的實驗方法是        

       (4)寫出用鋁粉還原法制取金屬鋰的化學方程式         。

       (5)LiCl溶液加熱蒸干后,所得固體在熔融狀態(tài)下電解制備鋰。電解時產(chǎn)生的氯氣中混有少量氧氣,產(chǎn)生氧氣的原因是         。

       (6)目前電池通常使用金屬鋰的優(yōu)點是                            

 

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