(14分)锂及锂盐具有的优异性能和特殊功能,在化工、电子、宇航、核能、能源等领域都得到广泛应用;锂元素更是被誉为“能源元素”。
Ⅰ 锂的原子结构示意图为 ;锂暴露在湿空气中时,会迅速地失去金属光泽、表面开始变黑,更长时间则变成白色。生成的化合物是氮化锂、氢氧化锂,最终生成碳酸锂。写出生成氮化锂的化学方程式 。锂在空气中燃烧,发出浅蓝色的火焰,放出浓厚的白烟,生成相应氧化物 _____(填化学式)。
Ⅱ 下面是从锂辉石(Li2O·Al2O3·SiO2)中提出锂的工业流程示意图。
① 高温煅烧时的反应原理为:Li2O∙Al2O3∙SiO2+K2SO4= K2O∙Al2O3∙SiO2+Li2SO4;
Li2O∙Al2O3∙SiO2+Na2SO4= Na2O∙Al2O3∙SiO2+Li2SO4。
②锂离子浸取液中含有的金属离子为:K+、Na+、Li+、Fe3+、Fe2+、Al3+、Mn2+ 。
③几种金属离子沉淀完全的pH
金属离子 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Mn(OH)2 |
沉淀完全的pH |
4.7 |
9.0 |
3.2 |
10.1 |
④Li2SO4、Li2CO3在不同温度下的溶解度(g / 100g水)
温度 溶解度 |
10 |
20 |
50 |
80 |
Li2SO4 |
35.4 |
34.7 |
33.1 |
31.7 |
Li2CO3 |
1.43 |
1.33 |
1.08 |
0.85 |
(1)浸取时使用冷水的原因是 。
(2)滤渣2的主要成分为 。
(3)流程中分2次调节pH(pH7~8和pH > 13),有研究者尝试只加一次浓NaOH溶液使pH> 13,结果发现在加饱和碳酸钠溶液沉锂后,随着放置时间延长,白色沉淀增加,最后得到的Li2CO3产品中杂质增多。Li2CO3产品中的杂质可能是 ,用离子方程式表示其产生的原因 。
(4)加热浓缩的作用是 。
(5)洗涤Li2CO3晶体使用 。
乙炔与乙烯类似,在催化剂(10%硫酸和5%硫酸汞的水溶液)的作用下,也可以与等物质的量的水发生加成反应。
(1)已知当羟基和双键碳原子直接相连,呈烯醇结构不稳定,会转化为羰基化合物:
则乙炔和水加成的化学方程式是。
用如下装置完成乙炔和水的加成反应,加成产物收集在D装置中。(省略部分加热和夹持仪器)
①实验室制备乙炔的化学方程式是。
②A装置制出的乙炔有难闻的气味,为除去这些杂质,装置B中盛放的试剂是。
③C装置采用沸水浴的作用是(填字母)。
a.便于控温,使受热均匀 b.加热反应物,提高化学反应速率 c.蒸出生成物
(3)为检验加成产物中的官能团,选择的药品是(填字母)。
a.金属钠 b.10%氢氧化钠溶液 c.2%硫酸铜溶液
d.2%硝酸银溶液 e.饱和碳酸钠溶液
检验官能团的实验中,发生反应的化学方程式是 。
有机物与Br2发生1∶1加成反应,其可能的加成产物的结构简式有:
。
某有机物的结构简式如右图所示,写出该有机物的分子式:。
(12分)已知A-K是中学化学中常见有机物,其中G不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,他们之间有如下关系。
试回答下列:
(1)写出由G制取H的化学方程式:;
(2)写出C发生消去反应的化学方程式:;
(3)写出D→E的化学方程式:;
(4)B在一定条件下可合成一种重要的塑料,写出该合成反应的方程式:_________________;
(5)写出酯K的结构简式:;
(6)已知两个醛分子在NaOH溶液作用下可以发生加成反应,生成一种羟基醛,
如:
则乙醛在NaOH溶液作用下反应的化学方程式是:
烷基取代苯可以被KMnO4酸性溶液氧化成
,但若烷基R中直接与苯环相连的碳原子上没有C—H键,则不易被氧化得到
。现有分子式是C11H16的一烷基取代苯,已知它可以被氧化成
的异构体共有7种,其中两种是
、
。
请写出其他5种的结构简式:_____________;______________;__________________;_____________;____________________。