工业上以锂辉石(Li2O·Al2O3·4SiO2,含少量Ca,Mg元素)为原料生产碳酸锂。其部分工业流程如下:
已知:①Li2O·Al2O3·4SiO2 + H2SO4(浓)
Li2SO4 + Al2O3·4SiO2·H2O
②某些物质的溶解度(S)如下表所示。
| T/℃ |
20 |
40 |
60 |
80 |
| S(Li2CO3)/g |
1.33 |
1.17 |
1.01 |
0.85 |
| S(Li2SO4)/g |
34.2 |
32.8 |
31.9 |
30.7 |
(1)从滤渣1中分离出Al2O3部分的流程如下图所示,括号表示加入的试剂,方框表示所得的物质。则步骤Ⅱ中反应的离子方程式是______________________________。
(2)已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3。向滤液1中加入石灰乳的作用是(运用化学平衡原理简述)_____________________________。
(3)最后一个步骤中,用“热水洗涤”的目的是______________________________。
(4)工业上,将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下:
a.将Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH溶液做阴极液,两者用离子选择透过膜隔开,用惰性电极电解。
b.电解后向LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共热,过滤、烘干得高纯Li2CO3。
①a中,阳极的电极反应式是_________________________。
②电解后,LiOH溶液浓度增大的原因_____,b中,生成Li2CO3反应的化学方程式是_______。
(5)磷酸亚铁锂电池总反应为:FePO4+Li
LiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+,试写出该电池放电时的正极反应:__________________。若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极)当电解池两极共有4480mL气体(标准状况)产生时,该电池消耗锂的质量为__________________。
Ⅰ.实验室制备硝基苯主要步骤如下:①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸,加入反应器中。②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀。③在50℃至60℃下发生反应,直至反应结束。④除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤。⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。
填写以下空白:
(1)配制一定比例浓硫酸和浓硝酸混合酸时,操作注意事项:___________________;
(2)操作③中,为了使反应在50℃至60℃下进行,常用的方法是:________________;
(3)步骤④中,分离粗硝基苯应使用的仪器是:________________________;
(4)步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是:___________________;
Ⅱ.某化学活动小组设计以下装置进行不同的实验。其中a为用于鼓入空气的气囊,b为螺旋状铜丝,c中盛有冰水。
(1)若用A装置做乙醇与乙酸的酯化反应实验,则还需连接的装置是(填序号),该装置中应加入试剂。从实验安全角度考虑,A装置试管中除加入反应液外,还需加入的固体物质是。
(2)若用A装置做乙醇氧化成乙醛的实验,则还应选用的装置是填序号),再用制得的乙醛溶液进行银镜反应,正确的操作顺序是(填序号)。
①向试管中滴入3滴乙醛溶液
②一边振荡一边滴入2%的稀氨水,直至最初产生的沉淀恰好溶解为止
③振荡后放入热水中,水浴加热
④在洁净的试管中加入1mL2%的AgNO3溶液
(14分) 某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化。
(5)氨催化氧化的化学方程式为________________________________________________。
(6)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”)。
(7)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入_________________;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是___________________________________________。
(8)为实现氨催化氧化,也可用装置5替换装置_________(填装置代号);化合物X为_________(只写一种)。
Ⅰ.甲同学利用下列装置验证木炭与浓硫酸反应的全部产物
(1)写出木炭与浓硫酸反应的化学方程式:
(2)A中加入的试剂是,B、D中加入的试剂都是品红溶液,D中正确的实验现象是:
(3)实验时,C中若加入的是滴有淀粉的碘水,观察到的现象是,
离子方程式为:。
Ⅱ.乙同学只用B、C、D、E装置验证SO2的某些性质,请回答下列问题:
(1)C中加入的试剂是,证明SO2具有氧化性。
(2)D中加入酸性的KMnO4溶液,证明SO2具有性。
(3)E中加入滴有酚酞的NaOH溶液,证明SO2是性气体。
“酒是陈的香”,是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯。在实验室我们可以用如图所示的装置来制取乙酸乙酯。回答下列问题:
(1)写出试管a中发生的化学方程式:
。
(2)试管b中所盛的溶液为
,其主要作用是。
(3)试管b中的导管要在液面的稍上方,不能插入液面以下,其目的是。
(4)该实验中,若用3mol乙醇和1mol乙酸在浓硫酸作用下加热,充分反应后,能否生成1mol乙酸乙酯?(填“能”或“不能”)原因是
。(不考虑原料损耗)。
有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组
分的质量分数。
⑴加热前通入空气的目的是 _____________________________________________,操作方
法为______________________________________________。
⑵装置A、C、D中盛放的试剂分别为A___________,C__________,D__________。
⑶若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量将(填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同);若B中反应管右侧有水蒸气冷凝,则测定结果中测定结果中NaHCO3的含量将___________;若撤去E装置,则测得Na2CO3·10H2O的含量__________。
⑷若样品质量为 w g,反应后C、D增加的质量分别为 m1 g、m2 g,由此可知混合物中NaHCO3质量分数为_____________________(用含w、m1、m2的代数式表示)