【题目】工业上以锂辉石为原料生产碳酸锂的部分工业流程如图所示：
已知：
①锂辉石的主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2，其中含少量Ca、Mg元素。
②Li2O·Al2O3·4SiO2+H2SO4(浓)
Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O。
③某些物质的溶解度(S)如下表所示：
回答下列问题：
（1）从滤渣1中分离出Al2O3的流程如下所示：
写出生成沉淀的离子方程式：___。
（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”的理由是___。
（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溶液作阴极液，两者用离子选择性透过膜隔开，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中电解时所用的是___(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。
②电解后，LiOH溶液浓度增大的原因是___。
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+，写出该电池放电时的正极反应：___。
【答案】Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋ Ca(OH)2 
Ca2++2OH-，Mg2+与OH-结合生成Ksp很小的Mg(OH)2沉淀，导致平衡右移，生成Mg(OH)2沉淀 Li2CO3的溶解度随温度升高而减小 阳离子交换膜 阴极氢离子放电，锂离子向阴极移动 2LiOH+NH4HCO3
Li2CO3↓ +2H2O+NH3↑ FePO4＋Li+＋e-===LiFePO4
【解析】
由工业流程图可知，锂辉石经过研磨、加热、酸化得到可溶性的硫酸锂、硫酸铝和不溶的二氧化硅，过滤得到滤液1和含有二氧化硅的滤渣1，向滤液1中加入石灰乳调节pH值后，再加入碳酸钠溶液，以增加溶液中Ca2+、OH-的浓度，使Mg（OH）2、CaCO3更利于析出，以便形成滤渣2，向滤液2中加入饱和碳酸钠溶液，反应生成碳酸锂沉淀，过滤、热水洗涤的原因是Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，可减少Li2CO3的损失，得到最终产物碳酸锂，据此分析解答。
(1)据已知信息①可知滤渣1中含有氧化铝和二氧化硅，氧化铝是两性氧化物，而二氧化硅是酸性氧化物，因此首先用盐酸溶解滤渣1，过滤后得到二氧化硅和氯化铝的溶液。向滤液中通入足量的氨气即可生成氢氧化铝，灼烧氢氧化铝即可得到氧化铝，生成沉淀的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋，故答案为：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋；
(2)石灰乳中存在氢氧化钙的溶解平衡Ca(OH)2 Ca2++2OH-，Mg2+与OH-结合生成Ksp很小的Mg(OH)2沉淀，导致平衡右移，生成Mg(OH)2沉淀，而钙离子与碳酸根结合生成碳酸钙沉淀，故答案为：Ca(OH)2 Ca2++2OH-，Mg2+与OH-结合生成Ksp很小的Mg(OH)2沉淀，导致平衡右移，生成Mg(OH)2沉淀；
(3)根据表中数据可判断Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，因此最后一个步骤中，用“热水洗涤”可以减少固体溶解而造成的损失，故答案为：Li2CO3的溶解度随温度升高而减小；
(4)①电解池中阳极失去电子发生氧化反应，阴极氢离子放电，产生氢氧根离子，而锂离子向阴极移动，故a中电解时所用的是阳离子交换膜，故答案为：阳离子交换膜；
②阴极得到电子，则溶液中的氢离子放电，由于阴极氢离子放电，产生氢氧根离子，而锂离子向阴极移动，所以电解后，LiOH溶液浓度增大。根据原子守恒可判断LiOH溶液中加入少量NH4HCO3溶液并共热，除得到高纯Li2CO3外还有氨气和水生成，反应的化学方程式为2LiOH+NH4HCO3Li2CO3↓+2H2O+NH3↑，故答案为：阴极氢离子放电，锂离子向阴极移动；2LiOH+NH4HCO3Li2CO3↓+2H2O+NH3↑；
(5)根据原电池的工作原理，正极上发生还原反应，得到电子，因此FePO4在正极上发生反应，即正极反应式为FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4，故答案为：FePO4＋Li+＋e-===LiFePO4。
学练快车道快乐假期寒假作业系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】H2（g）和I2（g）、H2（g）和I2（s)以及HI（g）的能量高低如图所示，下列判断错误的是（ ）
A.1molH2（g）和1molI2（g）的能量总和高于2molHI（g）的能量
B.I2（g）→I2（s）+QkJ（Q>0）
C.H2（g）+I2（g）→2HI（g）+9.3kJ
D.H2（g）+I2（s）→2HI（g）+53.0kJ
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【题目】近年来，对“雾霾”的防护与治理成为越来越重要的环境问题和社会问题。雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物这三项组成。
(1)机动车的尾气是雾霾形成的原因之一，近几年有人提出利用选择性催化剂让汽油中挥发出来的C3H6催化还原尾气中的NO气体，请写出该过程的化学方程式：__________
(2)到了冬季，我国北方烧煤供暖所产生的废气也是雾霾的主要来源之一。经研究发现将煤炭在O2/CO2的气氛下燃烧，发现能够降低燃煤时NO的排放，主要反应为：
2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) ΔH
若① N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1= ＋180.5 kJmol-1
② CO(g)C(s)+1/2O2(g) ΔH2= ＋110.5 kJmol-1
③ C (s)+O2(g) CO2(g) ΔH3= －393.5 kJmol-1
则ΔH=_____________kJmol-1。
(3)燃煤尾气中的SO2用NaOH溶液吸收形成NaHSO3溶液，在pH为4~7之间时电解，硫元素在铅阴极上被电解还原为Na2S2O4。Na2S2O4俗称保险粉，广泛应用于染料、印染、造纸、食品工业以及医学上。这种技术是最初的电化学脱硫技术之一。请写出该电解反应中阴极的电极方程式：______________________________________。
(4)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化后制取硫酸或者硫酸铵，其中SO2发生催化氧化的反应为：2SO2(g) +O2(g)2SO3(g)。若在T1℃、0.1MPa条件下，往一密闭容器通入SO2和O2(其中n(SO2):n(O2)=2:1)，测得容器内总压强与反应时间如图所示：
①该反应的化学平衡常数表达式：K=__________________。
②图中A点时，SO2的转化率为________________
③计算SO2催化氧化反应在图中B点的压强平衡常数K＝_______________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)
④若在T2℃，其他条件不变的情况下测得压强的变化曲线如图所示，则T1____T2(填“>”、“<”、“=”)；其中C点的正反应速率vc(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为vc(正) ____vA(逆) (填“>”、“<”、“=”)。
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【题目】以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α-氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3），其制备实验流程如图：
(1)铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为___。
(2)图中“滤渣”的主要成分为___(填化学式)。加30%的H2O2溶液发生的离子反应方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
(3)验证“沉铁”后，溶液中是否还含有铁离子的操作方法为___。
(4)煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为4[NH4Al(SO4)2·12H2O]
2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O。将产生的气体通过如图所示的装置。
①集气瓶中收集到的气体是___(填化学式)。
②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有__(填化学式)。
③KMnO4溶液褪色(MnO4-还原为Mn2+)，发生的离子反应方程式为___。
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【题目】向湿法炼锌的电解液中同时加入Cu和CuSO4，可生成CuCl沉淀除去Cl-，降低对电解的影响，反应原理如下：
Cu(s)+Cu2+(aq)
2Cu+(aq) △H1=akJ·mol-1
Cl－(aq)+Cu+(aq)CuCl(s) △H2=bkJ·mol-1
实验测得电解液pH对溶液中残留c(Cl-)的影响如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.增加铜单质的量，有利于Cl-的去除
B.溶液pH越大，Ksp(CuCl)增大
C.反应达到平衡后，增大c(Cu2+)，c(Cl-)减小
D.
Cu(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq)CuCl(s)的△H=(a+2b)kJ·mol-1
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【题目】无水MgBr2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2，装置如图所示，主要步骤如下：
步骤1：三颈瓶中装入10g镁屑和150mL无水乙醚；装置B中加入15mL液溴。
步骤2：缓慢通入干燥的氮气，直至溴完全导入三颈瓶中。
步骤3：反应完毕后恢复至室温，过滤，滤液转移至另一干燥的烧瓶中，冷却至0℃，析出晶体，再过滤，得到三乙醚合溴化镁粗品。
步骤4：常温下用苯溶解粗品，冷却至0℃，析出晶体，过滤，洗涤，得到三乙醚合溴化镁，加热至160℃分解得到无水MgBr2产品。
已知：
①Mg和Br2反应剧烈放热；MgBr2具有强吸水性。
②MgBr2+3C2H5OC2H5
MgBr2·3C2H5OC2H5。
回答下列问题：
（1）装置中无水氯化钙的作用是___。实验中不能用干燥的空气代替干燥的N2，原因是___。
（2）如将装置B改为装置C，可能会导致的后果是___。
（3）装置中使用球形冷凝管的目的是___。
（4）步骤4中用苯溶解粗品，除去产品中的___杂质。
（5）为测定产品的纯度，可用EDTA(简写为Y4-)标准溶液滴定，反应的离子方程式为Mg2++Y4-=MgY2-。
①滴定前润洗滴定管的操作方法是___。
②测定前，选称取0.2500g无水MgBr2产品，溶解后，用0.0500mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至终点，消耗EDTA标准溶液26.50mL，则测得无水MgBr2产品的纯度是___(以质量分数表示)。
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【题目】Ⅰ.氨是一种重要的化工原料，某学习小组欲制取氨气并探究其性质。请回答：
（1）实验室制取氨气的化学方程式是____。
（2）如图一是进行氨气喷泉实验的装置，引发喷泉后氨气使烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是（用电离方程式表示）____。
（3）该小组同学设计了如图二所示的实验装置（部分夹持仪器未画出），探究氨气的还原性并检验产物。
①实验现象为：黑色CuO变为红色；白色无水CuSO4粉末变为蓝色；同时生成一种无色气体，该气体无污染。请写出氨气与CuO反应的化学方程式___。
②碱石灰的作用是________。
③该装置存在明显缺陷，请指出存在的问题______。
Ⅱ.3.2g Cu与30mL，8mol/L过量HNO3反应，硝酸的还原产物为NO，NO2，反应后溶液中所含H+为a mol，则：①此时溶液中所含的NO
为_____ mol。
②所生成的NO在标准状况下体积为_______L。（以上结果均用含a的代数式表示）
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【题目】在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)＋yB(?) 
zC(g)；平衡时测得A的浓度为0.45 mol/L，保持温度不变，将容器的容积压缩到原来的一半，再达平衡时，测得A的浓度增大为0.9 mol/L。下列有关判断正确的是
A. 各物质的计量数一定满足：x＋y＝z
B. 若B为气体，压缩后B的体积分数增大，转化率降低
C. 无论B为固体或气体，压缩后B的质量都不会改变
D. 压缩时，平衡向逆反应方向移动，且正、逆反应速率都增大
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【题目】已知碳碳单键可以绕键轴自由旋转，结构简式为：
的烃，下列说法正确的是（ ）
A.分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
B.分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
C.分子中至少有16个碳原子处于同一平面上
D.该烃属于苯的同系物
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