高考化學(xué)無(wú)機(jī)非金屬材料的推斷題綜合題試題含詳細(xì)答案-資料下載頁(yè)
2025-04-05 04:57本頁(yè)面
【正文】 。④Na2SiO3可與鹽酸反應(yīng)生成硅酸，方程式為Na2SiO3+2HCl═2NaCl+H2SiO3↓，離子方程式為：SiO32＋2H＋=H2SiO3↓，故答案為：SiO32＋2H＋=H2SiO3↓?！军c(diǎn)睛】解框圖題的方法：最關(guān)鍵的是尋找“突破口”，“突破口”就是抓“特”字，例如特殊顏色、特殊狀態(tài)、特殊氣味、特殊反應(yīng)、特殊現(xiàn)象、特殊制法、特殊用途等，本題的突破口為：“A是一種不溶于水的固體非金屬氧化物”。14．固體化合物X由四種常見的元素組成，為探究其成分，某學(xué)生進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①，；②白色粉末2可用作耐高溫材料，白色粉末3是一種常見干燥劑；請(qǐng)回答問(wèn)題：(1)X中金屬元素的名稱是______。(2)化合物X與足量鹽酸反應(yīng)離子方程式______。(3)在高溫條件下，白色粉末2中某元素單質(zhì)與白色粉末1反應(yīng)，是工業(yè)制備另一種單質(zhì)方法之一，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______?！敬鸢浮库}、鎂 Ca4Mg3Si4O15+14H+=4Ca2++3Mg2++4H2SiO3+3H2O 2Mg+SiO22MgO+Si 【解析】【分析】化合物X與過(guò)量鹽酸反應(yīng)生成白色膠狀沉淀與無(wú)色溶液，其中白色膠狀灼燒得到的白色粉末1能與NaOH溶液反應(yīng)得到無(wú)色溶液，故白色膠狀沉淀為H2SiO白色粉末1為SiO2；無(wú)色溶液與過(guò)量的NaOH溶液反應(yīng)得到白色沉淀，經(jīng)灼燒生成的白色粉末2可用作耐高溫材料，可知白色粉末2為MgO；白色粉末3是一種常見干燥劑，結(jié)合轉(zhuǎn)化可知白色粉末3為CaO；由元素守恒可知X含有Si、Mg、Ca元素，而固體化合物X由四種常見的元素組成，與鹽酸反應(yīng)沒有氣體生成，根據(jù)元素守恒可知X不可能含有H元素，而是還含有O元素，化合物X為硅酸鹽，改寫為氧化物的形式，由原子守恒可知SiOMgO、CaO的物質(zhì)的量，得到它們的比，就可得出X的化學(xué)式?！驹斀狻扛鶕?jù)上述分析可知：白色膠狀沉淀為H2SiO3；白色粉末1為SiO2；白色粉末2為MgO；白色粉末3為CaO；由元素守恒可知X含有Si、Mg、Ca元素，而固體化合物X由四種常見的元素組成，與鹽酸反應(yīng)沒有氣體生成，根據(jù)元素守恒可知X不可能含有H元素，而是還含有O元素，化合物X為硅酸鹽，改寫為氧化物的形式，由原子守恒可知n(SiO2)=247。60g/mol=，n(MgO)=247。40g/mol=，故n(CaO)=()247。56g/mol=，n(CaO)：n(MgO)：n(SiO2)=：：=4：3：4，所以X的化學(xué)式為：4CaO?3MgO?4SiO2。(1)由上述分析可知，X中金屬元素的名稱是：鈣、鎂；(2)化合物X與足量鹽酸反應(yīng)離子方程式：Ca4Mg3Si4O15+14H+=4Ca2++3Mg2++4H2SiO3+3H2O；(3)在高溫條件下，MgO中某元素單質(zhì)與SiO2反應(yīng)，是工業(yè)制備另一種單質(zhì)方法之一，應(yīng)是Mg與SiO2反應(yīng)制備Si，同時(shí)生成MgO，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Mg+SiO22MgO+Si。【點(diǎn)睛】15．2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了日本吉野彰等三人，以表彰他們對(duì)鋰離子電池研發(fā)的卓越貢獻(xiàn)。工業(yè)中利用鋰輝石(主要成分為L(zhǎng)iAlSi2O6，還含有FeO、CaO、MgO等)制備鈷酸鋰(LiCoO2)的流程如圖：已知：Ksp[Mg(OH)2]=1011，Ksp[Al(OH)3]=1033，Ksp[Fe(OH)3]=1038回答下列問(wèn)題：（1）為鑒定某礦石中是否含有鋰元素，可以采用焰色反應(yīng)來(lái)進(jìn)行鑒定，當(dāng)觀察到火焰呈__，可以認(rèn)為該礦石中存在鋰元素。 （2）鋰輝石的主要成分為L(zhǎng)iAlSi2O6，其氧化物的形式為__。（3）為提高“酸化焙燒”效率，常采取的措施是__。（4）向“浸出液”中加入CaCO3，其目的是除去“酸化焙燒”中過(guò)量的硫酸，控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀，則pH至少為__。(已知：完全沉淀后離子濃度低于1l0 5)mol/L)（5）“濾渣Ⅱ”的主要化學(xué)成分為___。（6）“沉鋰”過(guò)程中加入的沉淀劑為飽和的__溶液（填化學(xué)式）；該過(guò)程所獲得的“母液”中仍含有大量的Li+，可將其加入到“__”步驟中。（7）Li2CO3與Co3O4在敞口容器中高溫下焙燒生成鈷酸鋰的化學(xué)方程式為__?！敬鸢浮縜 Li2OAl2O34SiO2 將礦石粉碎（攪拌、升高溫度） Mg(OH)2，CaCO3 Na2CO3 凈化 6Li2CO3+4Co3O4+O2=12Li2CoO2+6CO2 【解析】【分析】鋰輝石(主要成分為L(zhǎng)iAlSi2O6，還含有FeO、CaO、MgO等)為原料來(lái)制取鈷酸鋰(LiCoO2)，加入過(guò)量濃硫酸溶解鋰輝礦，加入碳酸鈣除去過(guò)量的硫酸，并使鐵離子、鋁離子沉淀完全，然后加入氫氧化鈣和碳酸鈉沉淀鎂離子和鈣離子，過(guò)濾得到溶液中主要是鋰離子的溶液，濾液蒸發(fā)濃縮得20%Li2S，加入碳酸鈉沉淀鋰離子生成碳酸鋰，洗滌后與Co3O4高溫下焙燒生成鈷酸鋰，據(jù)此分析解題?！驹斀狻?1)焰色反應(yīng)常用來(lái)檢測(cè)金屬元素，鈉元素的焰色為黃色，鉀元素的焰色為紫色，利用排除法可以選出鋰元素的焰色為紫紅色，故答案為a；(2)鋰輝石的主要成分為L(zhǎng)iAlSi2O6，在原子簡(jiǎn)單整數(shù)比不變的基礎(chǔ)上，其氧化物的形式為L(zhǎng)i2O?Al2O3?4SiO2；(3)“酸化焙燒”時(shí)使用的是濃硫酸，為提高“酸化焙燒”效率，還可采取的措施有將礦石細(xì)磨、攪拌、升高溫度等；(4)根據(jù)柱狀圖分析可知，Al(OH)3的Ksp大于Fe(OH)3的Ksp，那么使Al3+完全沉淀pH大于Fe3+的Al(OH)3的Ksp=c(Al3+)c3(OH)=11033，c(OH)==mol/L=1，則c(H+)=1，pH=，；(5)由分析知，“濾渣Ⅱ”的主要化學(xué)成分為Mg(OH)2和CaCO3；(6)根據(jù)“沉鋰”后形成Li2CO3固體，以及大量生產(chǎn)的價(jià)格間題，該過(guò)程中加入的沉淀劑為飽和Na2CO3溶液；該過(guò)程得的“母液“中仍含有大量的Li+，需要從中2提取，應(yīng)回到“凈化“步隳中循環(huán)利用；(7)Li2CO3與Co3O4在敝口容器中反應(yīng)生成LiCoO2時(shí)Co元素的化合價(jià)升高，因此推斷空氣中O2參與反應(yīng)氧化Co元素，化字方程式為6Li2CO3+4Co3O4+O2 12LiCoO2+6CO2?！军c(diǎn)睛】硅酸鹽改寫成氧化物形式的方法如下：a．氧化物的書寫順序：活潑金屬氧化物→較活發(fā)金屬氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物間以“?”隔開；b．各元素的化合價(jià)保持不變，且滿足化合價(jià)代數(shù)和為零，各元素原子個(gè)數(shù)比符合原來(lái)的組成；c．當(dāng)計(jì)量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)應(yīng)化為整數(shù)。
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