工艺流程题.docVIP

1、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 _____________。 答案： 　(1)Li2O·Al2O3·4SiO2 (2)除去反应Ⅰ中过量的H2SO4；控制pH，使Fe3＋、Al3＋完全沉淀　(3)Mg2＋＋2OH－= ==Mg(OH)2↓、Ca2＋＋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(其他合理答案均可) 2、工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCl)，其工艺流程如下图所示： 试根据上图转化回答下列问题： (1)工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是_____________。 (2)还原过程中的产物为Na[CuCl2]，试写出反应的化学方程式____________________ _______________________。制备中当氯化完成后必须经还原过程再制得CuCl，为什么不用一步法制得CuCl？(已知Cu2＋＋Cu＋2Cl－===2CuCl↓)______________________。 (3)还原过程中加入少量盐酸的作用是__________________________________________，加入NaCl且过量的原因是____________________________________________________。 (4)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是____________________________________。 (5)实验室中在CuCl2热溶液中通入SO2气体也可制备白色的CuCl沉淀，试写出该反应的离子方程式____________________________________________________________。 答案： (1)石灰乳来源丰富，成本低，且反应结束后可得副产品漂白粉 (2)CuCl2＋2NaCl＋Cu===2Na[CuCl2] CuCl沉淀沉积在Cu表面阻碍反应的进行 (3)防止Cu2＋水解　增大NaCl的浓度有利于生成更多的Na[CuCl2]，提高产率 (4)使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化 (5)2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H＋＋SO42－ 3．碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软锰矿（主要成分MnO2）和黄铁矿（主要成分FeS2）为主要原料制备碳酸锰的一种工艺流程如下： 回答下列问题： （1）为了提高溶浸工序中原料的浸出效率，可以采取的措施有（ ） A. 搅拌 B. 适当升高温度 C. 研磨矿石 D. 适当提高稀硫酸的浓度 （2）溶浸过程中发生的主要反应如下，请完成并配平该反应的离子方程式。 FeS2+ MnO2+□ = Fe3++ Mn2++ SO42ˉ+□ （3）除铁工序中，在加入石灰调节溶液的pH前，加入适量的软锰矿，其作用是