以含锂电解铝废渣(主要成分为LiF、AlF3、NaF,少量CaO等)为原料,生产高纯度LiOH的工艺流程如图:(已知:常温下,LiOH可溶于水,Li2CO3微溶于水)
(1)含锂电解铝废渣与浓硫酸在200~400℃条件下反应2h。“滤渣1”主要成分是___(填化学式)。
(2)“过滤2”需要趁热在恒温装置中进行,否则会导致Li2SO4的收率下降,原因是___。
(已知部分物质的溶解度数据见下表)
温度/℃ | Li2SO4/g | Al2(SO4)3/g | Na2SO4/g |
0 | 36.1 | 31.2 | 4.9 |
10 | 35.4 | 33.5 | 9.1 |
20 | 34.8 | 36.5 | 19.5 |
30 | 34.3 | 40.4 | 40.8 |
40 | 33.9 | 45.7 | 48.8 |
(3)40°C下进行“碱解”,得到粗碳酸锂与氢氧化铝的混合滤渣,生成氢氧化铝的离子方程式为___;若碱解前滤液中c(Li+)=4mol•L-1,加入等体积的Na2CO3溶液后,Li+的沉降率到99%,则“滤液2”中c(CO32-)=___mol•L-1。[Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3]
(4)“苛化”过程,若氧化钙过量,则可能会造成___。
(5)整个工艺流程中可以循环利用的物质有___。
(6)“电解”原理如图所示。“碳化”后的电解液应从(填“a”或“b”)___口注入。阴极的电极反应式为___。
(7)高纯度LiOH可转化为电池级Li2CO3。将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应,生成LiFePO4和一种可燃性气体,该反应的化学方程式为___。
高三化学工业流程中等难度题
以含锂电解铝废渣(主要成分为LiF、AlF3、NaF,少量CaO等)为原料,生产高纯度LiOH的工艺流程如图:(已知:常温下,LiOH可溶于水,Li2CO3微溶于水)
(1)含锂电解铝废渣与浓硫酸在200~400℃条件下反应2h。“滤渣1”主要成分是___(填化学式)。
(2)“过滤2”需要趁热在恒温装置中进行,否则会导致Li2SO4的收率下降,原因是___。
(已知部分物质的溶解度数据见下表)
温度/℃ | Li2SO4/g | Al2(SO4)3/g | Na2SO4/g |
0 | 36.1 | 31.2 | 4.9 |
10 | 35.4 | 33.5 | 9.1 |
20 | 34.8 | 36.5 | 19.5 |
30 | 34.3 | 40.4 | 40.8 |
40 | 33.9 | 45.7 | 48.8 |
(3)40°C下进行“碱解”,得到粗碳酸锂与氢氧化铝的混合滤渣,生成氢氧化铝的离子方程式为___;若碱解前滤液中c(Li+)=4mol•L-1,加入等体积的Na2CO3溶液后,Li+的沉降率到99%,则“滤液2”中c(CO32-)=___mol•L-1。[Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3]
(4)“苛化”过程,若氧化钙过量,则可能会造成___。
(5)整个工艺流程中可以循环利用的物质有___。
(6)“电解”原理如图所示。“碳化”后的电解液应从(填“a”或“b”)___口注入。阴极的电极反应式为___。
(7)高纯度LiOH可转化为电池级Li2CO3。将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应,生成LiFePO4和一种可燃性气体,该反应的化学方程式为___。
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以含锂电解铝废渣(主要成分为LiF、AlF3、NaF,少量CaO等)为原料,生产高纯度LiOH的工艺流程如图:(已知:常温下,LiOH可溶于水,Li2CO3微溶于水)
(1)含锂电解铝废渣与浓硫酸在200~400℃条件下反应2h。“滤渣1”主要成分是___(填化学式)。
(2)“过滤2”需要趁热在恒温装置中进行,否则会导致Li2SO4的收率下降,原因是___。
(已知部分物质的溶解度数据见下表)
温度/℃ | Li2SO4/g | Al2(SO4)3/g | Na2SO4/g |
0 | 36.1 | 31.2 | 4.9 |
10 | 35.4 | 33.5 | 9.1 |
20 | 34.8 | 36.5 | 19.5 |
30 | 34.3 | 40.4 | 40.8 |
40 | 33.9 | 45.7 | 48.8 |
(3)40°C下进行“碱解”,得到粗碳酸锂与氢氧化铝的混合滤渣,生成氢氧化铝的离子方程式为___;若碱解前滤液中c(Li+)=4mol•L-1,加入等体积的Na2CO3溶液后,Li+的沉降率到99%,则“滤液2”中c(CO32-)=___mol•L-1。[Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3]
(4)“苛化”过程,若氧化钙过量,则可能会造成___。
(5)整个工艺流程中可以循环利用的物质有___。
(6)“电解”原理如图所示。“碳化”后的电解液应从(填“a”或“b”)___口注入。阴极的电极反应式为___。
(7)高纯度LiOH可转化为电池级Li2CO3。将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应,生成LiFePO4和一种可燃性气体,该反应的化学方程式为___。
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以含锂电解铝废渣(主要成分为LiF、AlF3、NaF,少量CaO等)为原料,生产碳酸锂的工艺流程如下:(已知:常温下,LiOH可溶于水,Li2CO3微溶于水)
(1)含锂电解铝废渣与浓硫酸在200~400 ℃条件下反应2 h,加水浸取后过滤,得到的滤渣主要成分是________(填化学式)。
(2)流程中浸取后的过滤操作需要趁热在恒温装置中进行,否则会导致Li2SO4的收率下降,原因是________________。(已知部分物质的溶解度数据见下表)
(3)40℃下进行碱解反应,得到粗碳酸锂与氢氧化铝的混合滤渣,生成氢氧化铝的离子方程式为_______________________。
(4)苛化过程中加入的氧化钙将不溶性的碳酸锂转化成氢氧化锂溶液。若氧化钙过量,则可能会造成_____________________。
(5)碳化反应中,CO2的吸收采用了气、液逆流的方式,这样做的优点是________。整个工艺流程中可以循环利用的物质有________。
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以含锂电解铝废渣(主要含 AlF3、 NaF、LiF、CaO ) 和浓硫酸为原料,制备电池级碳酸锂,同时得副产品冰晶石,其工艺流程如下:
已知LiOH易溶于水,Li2CO3微溶于水。回答下列问题:
(1)电解铝废渣与浓硫酸反应产生的气体化学式为 ___________。滤渣2的主要成分是(写化学式)_________。
(2)碱解反应中, 同时得到气体和沉淀反应的离子方程式为_____________。
(3)一般地说 K>105 时,该反应进行得就基本完全了。苛化反应中存在如下平衡:Li2CO3(s)+Ca2+(aq)⇌2Li+(aq)+ CaCO3(s)通过计算说明该反应是否进行完全________(已知Ksp(Li2CO3) = 8.64×10-4、Ksp(CaCO3) = 2.5×10-9)。
(4)碳化反应后的溶液得到Li2CO3的具体实验操作有:加热浓缩、______、______、干燥。
(5)上述流程得到副产品冰晶石的化学方程式为__________。
(6)Li2CO3是制备金属锂的重要原料, 一种制备金属锂的新方法获得国家发明专利,其装置如图所示:
工作时电极 C 应连接电源的______极,阳极的电极反应式为__________ 。该方法设计的 A 区能避免熔融碳酸锂对设备的腐蚀和因________逸出对环境的污染。
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以含锂电解铝废渣(主要含 AlF3、 NaF、LiF、CaO ) 和浓硫酸为原料,制备电池级碳酸锂,同时得副产品冰晶石,其工艺流程如下:
已知LiOH易溶于水,Li2CO3微溶于水。回答下列问题:
(1)电解铝废渣与浓硫酸反应产生的气体化学式为 ___________。滤渣2的主要成分是(写化学式)_________。
(2)碱解反应中, 同时得到气体和沉淀反应的离子方程式为_____________。
(3)一般地说 K>105 时,该反应进行得就基本完全了。苛化反应中存在如下平衡:Li2CO3(s)+Ca2+(aq)⇌2Li+(aq)+ CaCO3(s)通过计算说明该反应是否进行完全________(已知Ksp(Li2CO3) = 8.64×10-4、Ksp(CaCO3) = 2.5×10-9)。
(4)碳化反应后的溶液得到Li2CO3的具体实验操作有:加热浓缩、______、______、干燥。
(5)上述流程得到副产品冰晶石的化学方程式为__________。
(6)Li2CO3是制备金属锂的重要原料, 一种制备金属锂的新方法获得国家发明专利,其装置如图所示:
工作时电极 C 应连接电源的______极,阳极的电极反应式为__________ 。该方法设计的 A 区能避免熔融碳酸锂对设备的腐蚀和因________逸出对环境的污染。
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以含锂电解铝废渣(主要含 AlF3、 NaF、LiF、CaO ) 和浓硫酸为原料,制备电池级碳酸锂,同时得副产品冰晶石,其工艺流程如下:
已知LiOH易溶于水,Li2CO3微溶于水。回答下列问题:
(1)电解铝废渣与浓硫酸反应产生的气体化学式为 ___________。滤渣2的主要成分是(写化学式)_________。
(2)碱解反应中, 同时得到气体和沉淀反应的离子方程式为_____________。
(3)一般地说 K>105 时,该反应进行得就基本完全了。苛化反应中存在如下平衡:Li2CO3(s)+Ca2+(aq)⇌2Li+(aq)+ CaCO3(s)通过计算说明该反应是否进行完全________(已知Ksp(Li2CO3) = 8.64×10-4、Ksp(CaCO3) = 2.5×10-9)。
(4)碳化反应后的溶液得到Li2CO3的具体实验操作有:加热浓缩、______、______、干燥。
(5)上述流程得到副产品冰晶石的化学方程式为__________。
(6)Li2CO3是制备金属锂的重要原料, 一种制备金属锂的新方法获得国家发明专利,其装置如图所示:
工作时电极 C 应连接电源的______极,阳极的电极反应式为__________ 。该方法设计的 A 区能避免熔融碳酸锂对设备的腐蚀和因________逸出对环境的污染。
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Li2CO3是生产锂电池的重要原料,电解铝废渣(主要含AlF3、LiF、NaF、CaO等物质)可用于制备Li2CO3。
已知:①Li2CO3的溶解度:0 ℃ 1.54 g;20 ℃ 1.33 g;80 ℃ 0.85 g。
②20 ℃,Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-33,Ksp(CaHPO4)=1×10-7。
(1)在加热条件下酸浸,反应生成能腐蚀玻璃的气体,写出AlF3发生反应的化学方程式:______。
(2)滤渣B的主要成分是________。
(3)“转化”后所得LiHCO3溶液中含有的Ca2+需要加入Li3PO4除去。除钙步骤中其他条件不变,反应相同时间,温度对除钙率和Li2CO3产率的影响如右图所示。
①随着温度升高最终Li2CO3的产率逐渐减小的原因是___________。
②当温度高于50 ℃时,除钙率下降的原因可能是__________________。
(4)热分解后,获得Li2CO3需趁热过滤的原因是_______________________。
(5)将酸浸时产生的气体通入Al(OH)3和Na2SO4溶液的混合物中可产生难溶物冰晶石(Na3AlF6),该反应的离子方程式为_______________________________________。
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以生产硼砂晶体的废渣为原料制取七水合硫酸镁的工艺流程如下:
资料:(1)生产硼砂晶体的废渣主要成分是MgO,还含有Na2B4O7、CaO、Fe2O3、FeO:MnO、SiO2等杂质。
(2)滤渣C的成分为CaSO4·2H2O
回答下列问题:
(1)“酸浸”实验中,镁的浸出率结果如下图所示。由图可知,当镁的浸出率为80%时,所采用的实验条件为___________;
(2)滤渣B中含有不溶于稀盐酸、但能溶于热的浓盐酸的黑色固体,写出生成该黑色固体的离子方程式______________________;
(3)流程中加入的物质A是______________________;
(4)从滤液C中得到MgSO4·7H2O步骤为______________________;
(5)硼砂也可用于工业上制取NaBH4,NaBH4被称为有机化学中的“万能还原剂”。
①写出NaBH4的电子式:___________;
②“有效氢含量”可用来衡量含氢还原剂的还原能力,其定义是:每克含氢还原剂的还原能力相当于多少克H2的还原能力。NaHB4的有效氢含量为___________(保留两位小数)。
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以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥(主要含 MgO、SiO2、Fe2O3,另含少量 FeO、CaO、 Al2O3 、B2O3 等)为原料制取 MgSO4·7H2O 的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)过滤需用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和_______;其中玻璃棒的作用是___________。
(2)滤渣 1 中的某种物质 是玻璃的主要成分之一,玻璃另外两种主要成分的化学式为_____________。除杂过程加入MgO 的作用是__________________。
(3)写出除杂过程中次氯酸钙将 Fe2+氧化的离子方程式__________________。
(4)除杂过程中,当 c(Al3+)=1×10−5 mol/L 时,c(Fe 3+)=__________mol/L。(已知Ksp [Al(OH)3] = 3.2×10−34 , Ksp[Fe(OH)3]= 1.1×10−36,结果保留两位有效数字 )
(5)滤渣 3 主要成分的化学式是___________。
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硼镁泥是硼镁矿生产硼砂晶体时的废渣,其主要成分是MgO,还含有、CaO、、FeO、MnO、等杂质。以硼镁泥为原料制取七水硫酸镁的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)中B的化合价为__________。
(2)易溶于水,也易发生水【解析】
硼酸硼酸在常温下溶解度较小。写出加入硫酸时发生反应的化学方程式:_____。
(3)滤渣B中含有不溶于稀盐酸但能溶于热浓盐酸的黑色固体,写出生成黑色固体的离子方程式____________。
(4)加入MgO的目的是___________________。
(5)已知、的溶解度如下表:
温度溶解度 | 40 | 50 | 60 | 70 |
“操作A”是将和混合溶液中的除去,根据上表数据,简要说明“操作A”步骤为____________________。
(6)硼砂也能在工业上制取,被称为有机化学中的“万能还原剂”。
写出的电子式:___________。
“有效氢含量”可用来衡量含氢还原剂的还原能力,其定义是:每克含氢还原剂的还原能力相当于多少克的还原能力。的有效氢含量为_________保留两位小数。
在碱性条件下,在阴极上电解也可制得硼氢化钠,写出阴极室的电极反应式:________。
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