精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
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:__________________________。

(1)Li2O?Al2O3?4SiO2   
(2)除去反应Ⅰ中过量的H2SO4;控制pH,使Fe 3+、A l 3+完全沉淀 
(3)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Ca 2++CO32-=CaCO3↓ 
(4)过滤  热水 Li2CO3在较高温度下溶解度小,用热水洗涤可减少Li2CO3的损耗
(5)加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量水解生成LiOH,受热分解生成Li2O,电解时产生O2

试题分析:(1)硅酸盐既可以用盐的形式表示母液可以用氧化物的形式表示。在用氧化物形式表示时要符合质量守恒定律。且一般情况下,金属氧化物写在前面,非金属氧化物写在后面。LiAlSi2O6的氧化物的形式表示为Li2O?Al2O3?4SiO2 。(2)反应Ⅱ加入碳酸钙是为了除去反应Ⅰ中过量的H2SO4;控制pH,使Fe 3+、A l 3+完全沉淀。(3)根据框图中物质之间的转化关系可知反应Ⅲ中生成沉淀A的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Ca 2++CO32-=CaCO3↓。(4)反应Ⅳ中由于Li2CO3溶解度小,所以生成Li2CO3沉淀,在实验室中从溶液中分离得到Li2CO3沉淀的操作是过滤。因为Li2CO3的溶解度随温度的升高而降低,所以洗涤所得Li2CO3沉淀要使用热水。(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是因为在加热蒸干LiCl溶液时,LiCl有少量发生水解反应生成LiOH,它受热分解生成Li2O,电解时产生O2。因此制取的氯气中常含有少量的O2。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

10℃时加热饱和NaHCO3溶液,测得该溶液的pH发生如表所示的变化。
温度/℃
10
20
30
加热煮沸后冷却到50℃
pH
8.3
8.4
8.5
8.8
 
甲同学认为,该溶液pH增大的原因是HCO的水解程度增大,故碱性增强,有关反应的离子方程式为__________________________。乙同学认为,溶液pH增大的原因是NaHCO3受热分解生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度________(填“大于”或“小于”)NaHCO3的水解程度,该分解反应的化学方程式为______________________________。
丙同学认为,甲、乙的判断都不充分,他进行如下探究来验证他们的判断是否正确。
(1)在加热煮沸的溶液中加入足量的试剂X,若产生沉淀,则________(填“甲”或“乙”)的判断正确,试剂X是________(填序号)。
A.Ba(OH)2溶液              B.BaCl2溶液
C.NaOH溶液                 D.澄清石灰水
(2)将加热后的溶液冷却到10℃,若溶液的pH________(填“大于”“小于”或“等于”)8.3,则________(填“甲”或“乙”)的判断正确。
(3)丙同学查阅资料后发现,NaHCO3的分解温度为150℃,他断言________(填“甲”或“乙”)的判断是错误的,原因是________________________________________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

在常温下,0.100 0 mol·L-1 Na2CO3溶液25 mL用0.100 0 mol·L-1盐酸滴定,其滴定曲线如图所示,对滴定过程中所得溶液中相关离子浓度间的关系,下列有关说法正确的是(  )
A.a点:c(CO32-)=c(HCO3-)>c(OH-)
B.b点:5c(Cl-)>4c(HCO3-)+4c(CO32-)
C.c点:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
D.d点:c(H+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

现有两正盐的稀溶液,分别是a mol·L-1NaX溶液和b mol·L-1NaY溶液。下列说法不正确的是                                      (  )
A.若a>b,测得c(X-)=c(Y-),可推出溶液中的c(HX)>c(HY)
B.若a>b,测得c(X-)=c(Y-),可推可溶液中的c(HX)=c(HY)
C.若a=b,且pH(NaX溶液)>pH(NaY溶液),则相同浓度时,酸性HX<HY
D.若a=b,并测得a=c(X-)=c(Y-)+c(HY),则HX是强酸,HY是弱酸

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

物质的量浓度相等的4种溶液:①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS的混合液。下列说法正确的是(  )
A.溶液pH由大到小的顺序:③>②>①>④
B.c(H2S)由大到小的顺序:①>④>②>③
C.在Na2S溶液中:2c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)
D.在NaHS溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.25℃时,pH=7的NH4Cl与NH3?H2O混合溶液:c(H+)=c(OH-)=c(NH4+)=c(Cl-)
B.0.1mol/LNa2S溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
C.25℃时,pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH等体积混合: c(CH3COO-)+c(H+)<c(Na+)+c(OH-)
D.0.1mol/LNa2CO3溶液:2c(CO32-)+2c(HCO-)+2c(H2CO3)=c(Na+)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

25℃时,几种弱酸的电离常数如下:
弱酸的化学式
CH3COOH
HCN
H2S
电离常数(25℃)
1.8×10-5
4.9×10-10
K1=1.3×10-7
K2=7.1×10-15
 
25℃时,下列说法正确的是(  )
A.等物质的量浓度的各溶液pH关系为:pH(CH3COONa)> pH(Na2S) > pH(NaCN)
B.a mol/LHCN溶液与b mol/LNaOH溶液等体积混合,所得溶液中c(Na+)>c(CN-),则a一定大于b
C.NaHS和Na2S的混合溶液中,一定存在c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
D.某浓度的NaCN溶液的pH=d,则其中由水电离出的c(OH-)=10-dmol/L

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

在蒸发皿中用酒精灯加热蒸干下列物质的溶液然后灼烧,可以得到该物质固体的是(   )
A.AlCl3B.Na2SO3C.KMnO4D.MgSO4

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列溶液中各微粒浓度关系判定不正确的是
A.10mL 0.2 mol·L-1的氨水与l0mL 0.1 mol·L-1的盐酸充分反应混合后的溶液中,存在c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-)= 0.1 mol·L-1
B.已知酸性HF > CH3COOH,物质的量浓度相等的NaF与CH3COOK溶液中:c(Na+) - c(F-) >c(K+) - c(CH3COO-)
C.CH3COOK溶液中加入少量NaNO3固体后的碱性溶液一定有:c(K+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
D.已知NaHS03溶液pH<7,该溶液中一定有:c(Na+)> c(HSO3-)> c(SO32-)>c(H2SO3)

查看答案和解析>>

同步练习册答案