2020-2021深圳高考化学提高题专题复习铝及其化合物推断题练习题.docx

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1、2020-2021 深圳高考化学提高题专题复习铝及其化合物推断题练习题一、铝及其化合物1 工业上常采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、 SiO2、Al2O3 制取七水合硫酸亚铁( FeSO4 7H2O),设计流程如图:( 1)溶解烧渣选用的足量的酸的名称是_。( 2)固体 1 的主要成分是 _。( 3)加入药品 X 后,溶液 1 中主要反应的离子方程式为 _。( 4)从溶液 2 得到 FeSO47H2O 产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解,经过、_、 _过滤等步骤得到晶体。(5)有同学认为在溶液 1 中直接加 NaOH 至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到

2、 FeSO4 7H2O,你认为这一方案 _(填写“可行”或“不可行”)。【答案】硫酸SiO2Fe+2Fe3+=3Fe2+蒸发浓缩冷却结晶不可行【解析】【分析】硫铁矿焙烧取硫后的烧渣 ( 主要成分为 Fe2O3、 SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质 ) 中加入足量稀硫酸,发生的反应有 Fe2O3+3H2SO4=Fe2( SO4) 3+3H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2( SO4) 3+3H2O,SiO2不溶于稀硫酸,然后过滤,得到的固体1 成分为 SiO2,滤液 1 中含有 Fe2( SO4) 3、 H2SO4、Al ( SO )3;在滤液1 中加入 X,然后加入 NaOH 溶液并调节

3、溶液的pH,得到固体2 为24Al( OH)3和溶液 2,从溶液 2中能得到 FeSO?7H O 晶体,说明溶液2 中溶质为 FeSO ,则 X424具有还原性,能将3+2+X 为 Fe,加入试剂X 发生的Fe还原为 Fe ,且不能引进新的杂质,则离子反应有2Fe3+ +Fe=3Fe2+、 Fe+2H+=Fe2+H2,将溶液2 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到FeSO4?7H2O 晶体,据此分析解答。【详解】( 1) 根据最终产物为七水合硫酸亚铁可知溶解烧渣的酸为硫酸;( 2)固体 1 为不溶于硫酸的 SiO2 ;( 3)试剂 X 为 Fe,可还原铁离子,离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+;

4、( 4)从溶液中得到晶体一般需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;( 5) 在溶液 1 中含有铁离子和铝离子,加过量的氢氧化钠,铝离子转化为偏铝酸根离子,铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀,所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁,所以不可行。2 将铁、铝的混合物进行如下实验:(1)操作 X 的名称是 _。(2)气体 A 是 _(填化学式 )。(3)A 与Cl 混合光照可能发生爆炸,A 在该反应中作 _(填“氧化剂 ”或 “还原剂 ”)。2(4)溶液外还有 _(填离子符号,下同),溶液 D 中存在的金属离B 中的阴离子除 OH子为 _。(5)加入足量 NaOH 溶液时发生反应的离子方程

5、式为_;加入稀盐酸发生反应的离子方程式为 _。(6)向溶液 D 中加入 NaOH 溶液,观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,请写出沉淀转化的化学方程式:_。【答案】过滤H-2 2H- 3H2 2 还原剂AlO2Fe2Al 2OH2O=2AlO22Fe2H =FeH24Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)3【解析】【分析】金属混合物中Fe 与 NaOH 溶液不反应,而Al 可以与 NaOH 溶液反应产生NaAlO2、H2,NaAlO 易溶于水,所以气体A 是 H ,溶液 B 是 NaAlO 与 NaOH 的混合溶液,固体 C是222Fe, Fe 是比较活泼的金属,与

6、HCl 发生置换反应产生FeCl 和氢气,因此溶液D 为 FeCl,22据此分析解答。【详解】(1)操作 X 的名称是分离难溶性的固体与可溶性液体混合物的方法,名称是过滤,故答案为:过滤;(2)根据上述分析可知,金属混合物中Fe 与 NaOH 溶液不反应,而 Al 可以与 NaOH 溶液反应产生 NaAlO2、 H2, NaAlO2 易溶于水,所以气体 A 是 H2,故答案为: H2;(3)A 是 H2, H2和 Cl2 的混合气体光照会发生爆炸,反应生成HCl,在该反应中,氢元素的化合价升高,失去电子,被氧化,所以H2 作还原剂,故答案为:还原剂;(4)溶液 B 是反应产生的NaAlO2 与

7、过量的 NaOH 的混合溶液,所以溶液 B 中阴离子除 OH-外还有 AlO2-,铁可以和盐酸反应生成FeCl2 和 H2,溶液 D 中含有的金属离子为 Fe2+,故答案为: AlO2 -; Fe2+;(5)加入足量 NaOH 溶液时, Al 与 NaOH 溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式为 2Al+2OH-22-2+2H O=2AlO +3H ,加入稀盐酸, Fe 与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁,发生反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2+H2,故答案为 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2;+2+2;Fe+2H =Fe +H(6)溶液 D 为 FeCl2,向溶液D

8、加入 NaOH 溶液,观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,其中沉淀转化的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。【点睛】本题考查金属铁以及金属铝的化学性质。注意知识的积累是解题的关键,HCl 的氧化性比较弱,只能把 Fe 氧化为 Fe2+, Cl2 、H2O2 具有强氧化性,可以把Fe 氧化为 Fe3+; Al 既可以与酸反应产生氢气,也可以与强碱溶液反应反应氢气,等物质的量的铝与足量的酸、碱反应产生氢气的物质的量相等。3 实验室有 NaHSO4 、 Ba(OH)2、 NH3H2O、 Na

9、HCO3 、KAl(SO4)2 五种无色溶液,现欲通过它们之间的相互反应的现象对其进行鉴别。部分物质间的反应现象如表。ABCDEABC DE 表中 “”表示生成气体物质,“”表示生成沉淀。根据以上信息,回答以下问题。(1)B,E 的化学式分别为_、 _。(2)写出 A 的电离方程式:_ 。(3)向含有 0.1mol 溶质的 D 溶液中滴加E溶液,所生成沉淀的物质的量之和最多为_mol 。【答案】 NaHSO4 Ba(OH)2 NH3H2O? NH4+ OH 0.25 【解析】【分析】NaHSO4、 Ba(OH)2、 NH3H2O、 NaHCO3、 KAl(SO4)2 五种无色溶液中,相互反应能

10、同时生成沉淀和气体的只有NaHCO3 与 KAl(SO4)2 的反应,只生成气体的反应只有NaHCO3 和 NaHSO4 反应,故 B 为 NaHSO4, C 为 NaHCO3, D 为 KAl(SO4)2,与 NaHSO4、 NaHCO3、 KAl(SO4)2 都能生成沉淀的物质为Ba(OH)2,故 E 为 Ba(OH)2, A 为 NH3H2O,据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析可知,B 为 NaHSO , E 为 Ba(OH) ,故答案为: NaHSO ; Ba(OH) ;4242(2)A 为 NH3H2O,是弱电解质,电离生成NH4+和 OH-,电离方程式NH3H2ONH4+OH

11、-,故答案为: NH3H2ONH4 +OH-;(3)向含有 0.1mol溶质的 D溶液中滴加 E溶液, Al3+刚好完全沉淀时反应的离子反应方程式为 2Al3+42-2+-3434的物质的量+3SO+3Ba +6OH =2Al(OH) +3BaSO,此时沉淀 Al(OH)和 BaSO之和为 0.25mol , SO42-刚好完全沉淀时反应的离子反应方程式为Al3+2SO42-+2Ba2+4OH-=AlO2-+2BaSO4 +2H2O,此时沉淀 BaSO4 的物质的量为 0.2mol,则生成沉淀的物质的量n: 0.2mol n 0.25mol,所所以生成的沉淀的物质的量之和最多为0.25mol

12、,故答案为:0.25。4 有关物质的转化关系如下图所示( 部分生成物与反应条件已略去) 。 B、 D、 H 是气体, B是单质, D 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝; C、 G 是生活中的常见金属,工业上用反应制备 C; K、 F 是固体,其中 F 是一种红色涂料的主要成分。( 1) K 的化学式为 _; D 的电子式为 _。( 2)写出反应的离子方程式:_。( 3)写出反应的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目:_ 。(4)物质 J 常用作催化剂,媒染剂,放射性物质吸附剂。从J 的溶液得到J的晶体的操作依次为 _、冰水洗涤、减压烘干。冰水洗涤的目的_。(5)反应常通过微热来加快反应的速

13、率,加热时温度不能过高的原因是_。【答案】 Fe( OH) 33NO2 H2O 2H+ 2NO3- NO蒸发(加热)浓缩、冷却结晶、过滤减少晶体的溶解损耗硝酸在较高温度下( 易挥发 ) 易分解【解析】【分析】D 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝, D 是氨气; C、 G 是生活中的常见金属, F 是一种红色涂料的主要成分, F 是 Fe2O3, C 的 Al、G 是 Fe、A 是 Al2O3;电解熔融氧化铝生成铝和氧气, B 是 O2、E 是 NO、H 是 NO2、 I 是 HNO3;铁和硝酸反应生成硝酸铁, J 是 Fe( NO3) 3,Fe( NO3) 3 和氨水反应生成氢氧化铁, K 是 Fe

14、( OH) 3; Fe( OH) 3 加热分解为氧化铁。据此解答。【详解】1)根据以上分析,K是氢氧化铁,化学式为Fe OH 3D是氨气为共价化合物,氨气的(( ) ;电子式为。(2)反应是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的离子方程式是3NO2 H2O 2H+ 2NO3- NO。(3)反应是铁和硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮、水,反应的化学方程式是Fe 4HNO3 Fe NO3 3NO2H2O03,氮元素化合价由5降+= (),铁元素化合价由升高为 +低为 +2,用单线桥标出电子转移的方向和数目为。( 4)从硝酸铁的溶液得到硝酸铁的晶体的操作依次为蒸发(加热)浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗

15、涤、减压烘干。温度越低硝酸铁溶解度越小,冰水洗涤的目的是减少晶体的溶解损耗。(5)反应常通过微热来加快反应的速率,硝酸在较高温度下( 易挥发) 易分解,所以加热时温度不能过高。【点睛】本题考查无机物的推断,侧重考查学生的分析能力以及元素化合物知识的综合理解和运用, D 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,为解答该题的关键,注意把握物质的特征性质。5 图中AJ均为中学化学中常见的物质,它们之间有如下转化关系。其中AD为金属单、质。 (反应过程中生成的水及其他产物已略去)请回答以下问题:(1)B 是 _, H 是_。 (填化学式 )(2)写出 J 与 D 反应转化为G 的离子方程式 _ 。(3)A 在常温

16、下也可与 NaOH 溶液反应生成 F,写出此反应的化学方程式_。【答案】 Fe2323 Fe 3Fe2- 2H2O 2AlO2- 3H2O Fe(OH) 2Fe2Al 2OH【解析】【分析】A、 D 为常见金属单质,B、 C 为金属氧化物,反应条件是高温进行,可以判断为铝热反应,可以推断A 为 Al, D 为 Fe, B 为铁的氧化物,结合C 与氢氧化钠反应证明 C 为 Al2O3,32,通过转化关系判断,22I 为红褐E 为 AlCl , F 为 NaAlOG 为 FeCl,H 为白色沉淀 Fe(OH) ,色沉淀 Fe(OH)32 33, B 为 Fe O,J 为 FeCl ,依据判断结果分

17、析解答问题。【详解】A、 D 为常见金属单质,B、 C 为金属氧化物,反应条件是高温进行,可以判断为铝热反应,可以推断A 为 Al, D 为 Fe, B 为铁的氧化物,结合C 与氢氧化钠反应证明 C 为 Al2O3,E 为 AlCl , F 为 NaAlO ,通过转化关系判断,G 为 FeCl ,H 为白色沉淀Fe(OH) , I 为红褐3222色沉淀 Fe(OH)3 , B为 Fe2O3 ,J 为 FeCl3;(1)依据分析判断可知B 为: Fe2O3; H 的化学式为: Fe(OH)2;故答案为: Fe2O3; Fe(OH)2;(2)反应 “JD G”的离子方程式为铁和三氯化铁的氧化还原反

18、应,离子方程式为:2Fe3 Fe 3Fe2 ;故答案为: 2Fe3 Fe 3Fe2 ;(3)A 为 Al 在常温下也可与 NaOH 溶液反应生成F 为偏铝酸钠,反应的化学方程式为:2Al2OH- 2H2O 2AlO2-3H2;故答案为: 2Al 2OH- 2H2O2AlO2- 3H2。6 “生活无处不化学”,请你回答下列问题。( 1)厨房中的调味品有:盐 (主要成分氯化钠 )、碱面 (主要成分碳酸钠 )、白醋 (主要成分乙酸 )。将上述物质分别溶于水,其水溶液具有碱性的是 _(填序号,下同 ),主要成分中属于盐类的是 _,相互间能发生反应的是 _。( 2)生活中遇到下列问题,不涉及到化学变化的

19、是_。用四氯化碳可擦去圆珠笔油自来水厂用液氯消毒 可用食醋洗掉水垢( 3)当前,环境治理已成为重要的民生工程。我国城市发布的“空气质量日报”中,下列物质不列入首要污染物的是_(填字母代号)。A二氧化硫B二氧化碳C二氧化氮D可吸入颗粒物煤炭直接燃烧会引起多种环境问题。燃煤产生的SO2 是导致 _(填名称)污染现象形成的原因;处理含 CO、 SO2 烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S,发生反应的化学方程式为_ 。(4)向浑浊的水中加入明矾KAl(SO4)2?12H2O 后,水可得到净化。写出明矾在水中的电离方程式 _,往明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2 溶液直至 Al3+恰好沉淀

20、完全,发生反应的离子方程式为 _。 B酸雨 2CO+SO催化剂【答案】2CO2+SKAl(SO4)2=K+Al3+2SO42- 或者 KAl(SO4)212H2O=K+Al3+2SO42- +12H2 O2Al3+3Ba2+6OH-2-+3SO4 =2Al(OH)3 +3BaSO4【解析】【分析】(1)水溶液具有碱性的物质是碱或水解显碱性的盐;金属阳离子和酸根银离子过程的化合物为盐;碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水;(2)有新物质生成的变化为化学变化;(3)空气质量日报 ”涉及的污染物有二氧化硫(SO )、二氧化氮 (NO )、可吸入颗粒物等;22燃煤产生的 SO2 增加了硫酸性酸雨的

21、形成;一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生成单质硫和二氧化碳;(4)明矾在水溶液中电离生成 Al3+和 SO42- ,假设 KAl(SO4 2为 2mol ,当 Al3+恰好全部沉淀时,)需要 3molBa(OH)2,根据各离子的物质的量判断反应的程度,以此书写离子方程式。【详解】(1)厨房中的调味品,盐(主要成分氯化钠),碱面 (主要成分碳酸钠)、白醋 (主要成分乙酸 ),将上述物质分别溶于水,其水溶液具有碱性的是碱面(主要成分碳酸钠),碳酸根离子水解溶液显碱性,主要成分中属于盐类的是盐(主要成分氯化钠),碱面 (主要成分碳酸钠 ),相互反应的物质是碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水

22、,故答案为:;(2)用四氯化碳可擦去圆珠笔油,利用相似相溶原理,无新物质生成,属于物理变化,故选;自来水厂用液氯消毒,利用氯气与水反应生成具有强氧化性次氯酸,有新物质生成,是化学变化,故不选;可用食醋洗掉水垢,醋酸与碳酸钙,氢氧化镁反应生成可溶性醋酸盐,有新物质生成,是化学变化,故不选;故选:;(3)空气质量日报 ”涉及的污染物有二氧化硫 (SO2)、二氧化氮 (NO2)、可吸入颗粒物等,二氧化碳为空气组成成分,不属于污染物,故选: B;燃煤产生的SO2 增加了硫酸性酸雨的形成;一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生催化剂成单质硫和二氧化碳,方程式:2CO+SO22CO +S;催化剂故答案为:

23、酸雨; 2CO+SO2CO2+S;(4)明矾在水溶液中电离生成Al3+和 SO42- ,电离方程式为KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42-,假设KAl(SO4)2 为 2mol ,溶液中含有2molAl 3+,4molSO42-,当 Al3+恰好全部沉淀时,需要3molBa(OH)2,即加入3molBa 2+, 6molOH -,反应的离子方程式为2Al3+3SO4 2-+3Ba2+6OH-=3BaSO4 +2Al(OH)3,故答案为: KAl(SO4)2=K+ +Al3+2SO42- ;2Al3+3SO4 2-+3Ba2+6OH-=3BaSO4 +2Al(OH)3。7 工业制取皮革加工

24、中的鞣化剂硝酸铝,是用铝灰与烧碱、硝酸反应制得的。铝灰是铝、氧化铝和氧化铁的混合物。产品硝酸铝晶体为Al NO3 3nH2O()。已知偏铝酸盐能与一般的酸反应,如:NaAlO23233+HNO +H ONaNO +Al( OH)生产流程如图:完成下列填空:(1)用氢氧化钠固体配制30%的氢氧化钠溶液,除烧杯、玻璃棒外还需(选填编号)_。A.B.C.D.说出流程中产生的滤渣的一种用途是_。制作一个过滤器需要_。流程中操作x 的名称是 _ 。(2)反应加入的硝酸必须适量,原因是_。反应加入的硝酸要稍过量,原因是_。(3)从反应所得的溶液制成产品的步骤依次为减压蒸发, _,过滤, _,低温烘干。(4

25、)为测定所得的产品的纯度,质检人员称取产品 Wg,溶于水配成 500mL 溶液,从中取出 25. 00mL,加入过量已知浓度的氨水充分反应后,剩余的氨水用已知浓度的盐酸溶液进行测定。通过计算便可得出产品的纯度。上述过程属于定量实验。其中除配制一定物质的量浓度的溶液外,还有一个是_,该实验过程中要进行多次读数,读数的方法是读出与_的刻度值。任意写出一个该测定过程中所涉及的化学反应的离子方程式:_。【答案】 B作颜料(或炼铁)漏斗和滤纸过滤硝酸不足或过量,都会使铝元素损耗,而浪费原料、降低产量稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解,有利提取产品(冷却)结晶洗涤(晶体)(酸碱)中和滴定滴定管内壁上白底蓝线的粗

26、细交界处相平3+3NH3234+NH32+ NH4+ H2Al+H OAl OH3NH或?H O H+O?( ) +【解析】【分析】铝灰用氢氧化钠溶液溶解,铝、氧化铝反应生成偏铝酸钠,氧化铁不反应,过滤后形成滤渣,滤液中含有偏铝酸钠和未反应的NaOH,加入硝酸中和未反应的氢氧化钠,并将偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀,再过滤分离,氢氧化铝沉淀再用硝酸溶解,得到硝酸铝溶液,经过一系列操作得到硝酸铝晶体,结合溶液的配制和物质的性质分析解答。【详解】( 1) 用氢氧化钠固体配制30%的氢氧化钠溶液,需要用天平称量氢氧化钠,用量筒量取水的体积,在烧杯中溶解,并用玻璃棒搅拌,因此除烧杯、玻璃棒外还需要的仪器是

27、量筒;流程中产生的滤渣是氧化铁,可以用作红色颜料,也可以用于炼铁;制作一个过滤器需要漏斗和滤纸;根据图示,流程中操作x 是分离溶液和沉淀,为过滤,故答案为:B;作颜料( 或炼铁) ;漏斗和滤纸;过滤;( 2) 硝酸属于强酸,可以溶解氢氧化铝沉淀,导致Al 元素损失,因此反应加入的硝酸必须适量;反应加入的硝酸要稍过量,因为硝酸铝会水解,稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解,有利提取产品,故答案为:硝酸不足或过量,都会使铝元素损耗,而浪费原料、降低产量;稍过量的硝酸可抑制硝酸铝水解,有利提取产品;( 3) 从反应所得溶液中得到硝酸铝晶体的步骤依次是:减压蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、低温烘干,故答案为:冷却

28、结晶;洗涤;( 4) 常见的定量实验包括配制一定物质的量浓度的溶液外,还有一个是( 酸碱 ) 中和滴定;中和滴定实验过程中要进行多次读数,读数的方法是读出与滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平的刻度值,故答案为:( 酸碱 ) 中和滴定;滴定管内壁上白底蓝线的粗细交界处相平;称取产品Wg,溶于水配成500mL 溶液,从中取出25. 00mL,加入过量已知浓度的氨水,硝酸铝与氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硝酸铵,充分反应后,剩余的氨水用已知浓度的盐酸溶液进行测定,氨水与盐酸反应生成氯化铵和水,测定过程中所涉及的化学反应的离子方程式有Al3+3+2+H2+3NH3 24 、 NH3=NH4O,故答案为:

29、?H O=Al( OH) +3NH?H O+H3+3NH3 23+3NH4+或 NH32+=NH4+H2Al?HO=Al( OH)?H O+HO。8 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:锂辉石的主要成分为Li2OAl2O3 4SiO2,其中含少量Ca、 Mg 元素。 Li2OAl2O34SiO2+H2SO4(浓 )Li2SO4+Al2O34SiO2H2 O。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)23。向滤液1 中加入石灰乳的作用是

30、_(运和 CaCO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。 a 中电解时所用的是 _(填 “阳离子交换膜 ”或 “阴离子交换膜 ”)。电解后, LiOH 溶液浓度增大的原因是 _。b 中生成 Li CO 反应的化学方程式是 _。23(5)磷酸亚铁锂电池总反应为FePO

31、4+LiLiFePO4,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 3NH3H2 O=Al(OH)33NHCa(OH)2Ca2+2OH-,Mg 2+与 OH-结合4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+NH4HCO3Li2CO3 +2H2O+NH3FePO4 Li+ e-=LiFePO4【解析】【分析】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

32、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 、 CaCO 更利于析3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。【详解】(1)据已知信息可知滤渣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

33、为Al3 3NH3H2O=Al(OH)33NH4 ,故答案为:Al3 3NH3 H2O=Al(OH)33NH4;(2)石灰乳中存在氢氧化钙的溶解平衡22+-, Mg 2+与 OH-结合生成 KspCa(OH)Ca +2OH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)2Ca2+2OH-, Mg 2+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

34、而造成的损失,故答案为:Li2 3的溶解度随温度升高而减小;CO(4)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;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+NH

35、4HCO3Li2CO3 +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。9 马日夫盐 Mn(H 2PO4 )2H2 O主要用作磷化剂。以软锰矿(主要成分为MnO2 及少量的FeO、 Al2O3 和 SiO2)为原料制备马日夫盐的主要工艺流程如图:(1)按照无机物命名规律,马日夫盐Mn(H PO ) 2H O 的化学名称为 _。在反应中,24 22Mn 2+若再失去一个电子比Fe2+再失去一个电子难,从原子结构解释其原因_。(2) 浸“锰 ”过程中主要反应的离子方程式为 _。滤渣 X 主要成分为 _。检验 “沉锰”已完成的实验操作及现象是 _。步骤五产生马日夫盐晶体的化学方程式为_。(3)Fe3+的萃取率与溶液的pH 和接触时间之间的关系如图,据此分析,萃取的最佳条件为_。(4)马日夫盐作防锈磷化剂的原因是利用其较强的酸性以及在防锈处理过程中生成了具有保护作用的 FeHPO4,马日夫盐显酸性的主要原因是_(用相关化学用语回答 )。

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