锂被誉为“金属味精”,以 LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以 β-锂辉矿(主要成分为 LiAlSi2O6,还含有 FeO、MgO、CaO 等杂质)为原料来制 取金属锂。其中一种工艺流程如下:
已知:①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的 pH:
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Mg(OH)2 |
开始沉淀pH |
2.7 |
3.7 |
9.6 |
完全沉淀pH |
3.7 |
4.7 |
11 |
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表:
温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
50 |
75 |
100 |
Li2CO3的溶解度/g |
1.539 |
1.406 |
1.329 |
1.181 |
0.866 |
0.728 |
请回答下列问题:
(1)用氧化物形式表示 LiAlSi2O6的组成
(2)反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是
(3)写出反应Ⅲ中生成沉淀 A 的离子方程式
(4)反应Ⅳ生成 Li2CO3 沉淀,写出在实验室中得到 Li2CO3沉淀的操作名称 , 洗涤所得 Li2CO3 沉淀要使用 ( 选填“热水”或“冷水”) ,你选择的理由是
(5 )电解熔融氯化锂生产 锂时,阳极产生的氯气中 会混有少量氧气,原因是
硫酸是重要的化工原料,二氧化硫生成三氧化硫是硫酸工业的重要反应之一。
(1)现将一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定体积的密闭容器中,在一定条件下,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡状态。
①上述反应平衡常数的表达式K=__________
②能判断该反应达到平衡状态的标志是__________。(填字母)
a. SO2和SO3浓度相等 b. SO2百分含量保持不变
c. 容器中气体的压强不变 d. SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等。
(2)某温度下,SO2的平衡转化率()与体系总压强(P)的关系如下图1所示。平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)__________K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)如图2所示,保持温度不变,在一定反应条件下,将2molSO2和1molO2加入甲容器中,将4molSO2和2molO2加入乙容器中,隔板K不能移动。此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍。
①若移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新平衡时,SO3的体积分数甲__________乙。(填:“大于”、“小于”、或“等于”)
②若在甲容器中通入一定量的He气,使容器内的压强增大,则c(SO3)/c(SO2)将__________填:“增大”、“减小”、“不变”、“无法确定”)
(4)将一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定体积的密闭容器中,在一定条件下,c(SO3)的变化如下图所示。若在第5分钟将容器的体积缩小一半后,在第8分钟达到新的平衡(此时SO3的浓度约为0.25mol/L)。请在下图中画出此变化过程中SO3浓度的变化曲线。
(附加题10分)由H、D、T与160、17O、18O构成的具有不同组成的水分子共有多少种及式量范围。
【化学—选5:有机化合物基础】
有机物A、D均是重要的有机合成中间体,D被称为佳味醇(chavicol),具有特殊芳香的液体,也可直接作农药使用。下图所示的是由苯酚为原料合成A、D的流程。
已知:
①
②
③请回答下列问题:
(1)写出A、C、D的结构简式___________、_____________、_____________。
(2)是化合物B的一种同分异构体,用1H核磁共振谱可以证明该化合物中有_____种氢处于不同的化学环境。
(3)指出的有机反应类型:________。
(4)化合物B经过下列转化,可合成用于制造树脂、合成橡胶乳液的有机原料丙烯酸。
①设置反应②、⑥的目的是__________________________。
②写出反应③的化学反应方程式______________________________________。
③G与甲醇反应生成的酯H是生产丙烯酸树脂的一种重要单体,写出H聚合的化学反应方程式_________________________________。
【化学—选修2:化学与技术】请回答氯碱工业的如下问题:
(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k=_______(要求计算表达式和结果);
(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用。精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是______________(填序号)
(3)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①图中X是_____(填化学式),分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_________;
②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极:______; 负极:_____;
③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)____________、____________。
简答题
(1)盐碱地因含较多的,使得土壤呈碱性,不利于作物生长,通过施加适量石膏粉末(主要含有
,微溶于水)来降低土壤的碱性。用离子方程式和必要的文字解释
的作用。
(2)是一种无色或淡黄色液体,遇水剧烈反应得到二氧化硫和氯化氢,是一种常用的脱水剂。将
与
混合并加热,可得到无水
,得到无水
的化学方程式为。