高三化學(xué)金屬礦物的開發(fā)利用復(fù)習(xí)-文庫(kù)吧
2024-10-21 07:38 本頁(yè)面
【正文】 11 ② Li2CO3在不同溫度下的溶解度如下表： 溫度 / ℃ 0 10 20 50 75 100 Li2CO3的 溶解度 /g 請(qǐng)回答下列問題： ( 1) 用氧化物形式表示 L iAlSi 2 O 6 的組成： ___ __ __ _ 。 ( 2) 反應(yīng) Ⅱ 加入碳酸鈣的作用是 _______ _____ _ ______ 。 ( 3) 寫出反應(yīng) Ⅲ 中生成沉淀 A 的離子方程式 ___ ____ ___ ___ 。 ( 4) 反應(yīng) Ⅳ 生成 Li2CO3沉淀，寫出在實(shí)驗(yàn)室中得到 Li2CO3沉淀的操作名稱 _____ _____ ，洗滌所得 Li2CO3沉淀要使用__________( 選填 “ 熱水 ” 或 “ 冷水 ” ) ，你選擇的理由是_______ ____________ 。 ( 5) 電解熔融氯化鋰生產(chǎn)鋰時(shí)，陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣中會(huì)混有少量氧氣，原因是 ______ _______ _______ _______ _______ 。 解析 ( 1) 將硅酸鹽改為氧化物形式的方法為依次將各元素寫成氧化物形式，中間用 “ ” 連接，同時(shí)要注意氧化物先后順序。 ( 2) 由 ( 1) 改寫可知， β173。 鋰輝礦在加入過量濃硫酸后，只有 S i O2不溶，同時(shí) Fe2 ＋被氧化為 Fe3 ＋，并生成 Ca S O4沉淀，所以溶液中含有 Fe3 ＋、 Al3 ＋、 Mg2 ＋、Li＋等離子，依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍仨毘ルs質(zhì)離子，故在反應(yīng) Ⅱ 中加入碳酸鈣的作用為：除去反應(yīng) Ⅰ 中過量的H2SO4；控制 pH ，使 Fe3 ＋、 Al3 ＋完全沉淀。 ( 3) 利用題干信息知反應(yīng) Ⅲ 要除去 Mg2 ＋，但在加入沉淀劑 Ca ( OH )2時(shí)會(huì)引 入大量 Ca2 ＋，故還需加入 Na2CO3除去 Ca2 ＋，即沉 淀 A 為 M g( OH) 2 沉淀與 Ca CO 3 沉淀的混合物。 ( 4) 實(shí)驗(yàn)室里分離固液混合物的操作是過濾，由題中給出 Li 2 CO 3的溶解度與溫度的關(guān)系，可知洗滌 Li 2 CO 3 沉淀要使用熱水。 ( 5) 由有氧氣產(chǎn)生可逆推知可能的原因：加熱蒸干 Li Cl溶液時(shí)， Li C l 有少量水解生成 L iOH ，受熱分解生成 Li 2 O ，電解時(shí)產(chǎn)生 O 2 。 答案 ( 1) L i2O Al2O3 4 S iO2 ( 2) 除去反應(yīng) Ⅰ 中過量的H2SO4；控制 pH ，使 Fe3 ＋、 Al3 ＋完全沉淀 ( 3) Mg2 ＋＋ 2O H－== = M g ( OH )2↓ 、 Ca2 ＋＋ CO2 －3== = CaCO3↓ ( 4) 過濾 熱水 Li2CO3在較高溫度下溶解度小，用熱水洗滌可減少Li2CO3的損耗 ( 5) 加熱蒸干 L iC l 溶液時(shí)， L iC l 有少量水解生成 L iOH ，受熱分解生成 Li2O ，電解時(shí)產(chǎn)生 O2( 其他合理答案均可 ) 熱點(diǎn) 2 鎂、鋁及其礦物的開發(fā)利用 例 2 高純氧化鋁可用于制高壓鈉燈的陶瓷管。實(shí)驗(yàn)室制取高純氧化鋁的流程如下： 過氧化氫 / 氨水 硫酸鋁溶液 ↓ ↓ 硫酸銨溶液 除雜 過濾 合成銨 明礬 結(jié)晶 分離 熱分解 產(chǎn)品 濾渣 (1) “ 除雜 ” 操作是加入適量過氧化氫，用氨水調(diào)節(jié)溶液的 pH 約為 ，以除去硫酸銨溶液中的少量 Fe2 ＋。檢驗(yàn) Fe2 ＋是否除盡的實(shí)驗(yàn)操作是 __________ _ 。 (2) 通常條件下 Ksp[F e ( OH )3] ＝ 10－ 38，除雜后溶液中 c (F e3 ＋) 約為 _____ _________ 。 (3) 配制硫酸鋁溶液時(shí)，需用硫酸酸化，酸化的目的是 ______________ 。 (4) “ 結(jié)晶 ” 操作中，母液經(jīng)蒸發(fā)濃縮至溶液表面剛出現(xiàn)薄層的結(jié)晶為止，冷卻結(jié)晶，得到銨明礬 ( 含結(jié)晶水 ) 。母液不能蒸干的原因是 ___________ _ ______ 。 ( 5) “ 分離 ” 操作名稱是 ______( 填字母代號(hào) ) 。 A ．蒸餾 B ．分液 C ．過濾 ( 6) 測(cè)定銨明礬組成的方法是： a ．稱取 0 g 銨明礬樣品，高溫灼燒，得 Al2O3固體 0 g ； b ．稱取 0 g 銨明礬樣品，用適量蒸餾水溶解，再加入稍過量的 BaCl2溶液，經(jīng)陳化、過濾、灰化，得BaS O4 9 g 。 c ．稱取 0 g 銨明礬樣品，加入足量的 Na OH溶液，加熱，將產(chǎn)生的氣體依次通過堿石灰和濃硫酸，濃硫酸增重 0 g 。 則銨明礬的化學(xué)式為 __ _______ _______ 。 解析 ( 2) 根據(jù) ( 1) 中除雜后溶液的 pH 約為 8 ，即 c ( OH－) ≈ 10－ 6 m ol /L ，再根據(jù) Ksp[ F e ( OH)3] ＝ c ( Fe3 ＋) c3( OH－) ≈ c ( Fe3 ＋) ( 10－ 6)3＝ 10－ 38，解得 c ( Fe3 ＋) ≈ 10－ 20 m ol/L 。 ( 6) 由 a ： 0 g Al2O3的物質(zhì)的量為 0 g102 g/m ol＝ 1 10－ 3 m ol ，則 0 g 銨明礬中含有的 Al3 ＋為 1 10－ 3 m ol ； 由b : 0 g 銨明礬中含有的 SO2 －4為 9 g233 g/m ol≈ 2 10－ 3 m ol 。 由c : 0 g 銨明礬中含有的 NH＋4為 0 g17 g/m ol＝ 1 10－ 3 m o l 。綜 合上述可知 n ( N H＋4) : n ( A l3 ＋) ∶ n ( SO2 －4) ＝ 1 ∶ 1 ∶ 2 , 再根據(jù)質(zhì)量守恒 : 答案 ( 1) 取樣，加適量 H 2 O 2 溶液，振蕩，滴加 KSC N溶液，若無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明 Fe2 ＋已除盡 ( 2) 10－ 20 mol/ L ( 3 ) 抑制 Al3 ＋水解 ( 4) 減少可溶性雜質(zhì)的析出及 Al3 ＋水解 ( 5) C ( 6) NH 4 Al( S O 4 ) 2 1 2H 2 O 0 g ＝ 1 10－ 3 m ol 2
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