碳酸鋰(Li2CO3)是制備鋰電池的重要原料,工業(yè)上可通過以下兩種途徑制備。
方案一:以鋰輝石精礦(主要成分為Li2O,其余成分不溶于水,也不參與反應(yīng))為原料制取碳酸鋰粗產(chǎn)品,其主要工藝流程如圖所示:
查閱資料:①碳酸鋰的溶解度與溫度的關(guān)系見下表:
溫度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 1.54 | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 | 0.72 |
(1)在投入酸浸槽前,鋰輝石精礦需進(jìn)行粉碎研磨的預(yù)處理,其目的是
增大接觸面積,使反應(yīng)更充分
增大接觸面積,使反應(yīng)更充分
。(2)酸浸槽中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Li2O+H2SO4=Li2SO4+H2O
Li2O+H2SO4=Li2SO4+H2O
。(3)沉鋰池中分離Li2CO3的操作名稱是
過濾
過濾
。(4)洗滌時(shí)使用熱水的原因是
溫度高,碳酸鋰溶解度小,減少損耗
溫度高,碳酸鋰溶解度小,減少損耗
。(5)驗(yàn)證Li2CO3洗滌干凈的操作是,取最后一次洗滌液,向其中加入
鹽酸酸化的氯化鋇
鹽酸酸化的氯化鋇
溶液,無明顯現(xiàn)象,則Li2CO3洗滌干凈。方案二:利用廢舊磷酸鐵鋰電池采用“過氧化氫+硫酸”浸出體系,在外加電場(chǎng)作用下使鋰離子脫出,選擇性回收鋰。浸出液經(jīng)過除雜后再加入過量的碳酸鈉溶液可獲得粗碳酸鋰。
(6)浸出過程保持更高的氧化還原電位,可以更好地促進(jìn)鋰的浸出,抑制鐵的溶解,從而更好地實(shí)現(xiàn)了鋰的選擇性浸出。綜合圖2、圖3,該過程選擇最適宜的pH范圍是
A
A
(填字母)。A.2.5-3.0
B.3.0-4.0
C.5.0-6.0
(7)方案二利用廢舊磷酸鐵鋰電池制備粗碳酸鋰,其顯著的優(yōu)點(diǎn)是
節(jié)約資源
節(jié)約資源
。(答一點(diǎn))測(cè)定碳酸鋰粗產(chǎn)品的純度
為測(cè)定碳酸鋰粗產(chǎn)品純度(雜質(zhì)不溶于水,也不參與反應(yīng)),設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置。
【查閱資料】堿石灰主要成分是氧化鈣和氫氧化鈉固體,能吸收水和二氧化碳。
【操作步驟】
①連接好裝置,檢查裝置的氣密性。
②在C中加入8g碳酸鋰粗產(chǎn)品。打開彈簧夾K1,在A處緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間的空氣。
③稱量E的質(zhì)量為342.5g。
④關(guān)閉彈簧夾K1,慢慢滴加稀硫酸至過量,直至C中
不再冒氣泡
不再冒氣泡
。⑤再次稱量E的質(zhì)量為346.9g。
試回答下列問題:
(8)請(qǐng)將步驟④補(bǔ)充完整。
(9)B裝置的作用是
吸收空氣中的二氧化碳
吸收空氣中的二氧化碳
。(10)下列各項(xiàng)措施中,能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是
AE
AE
(填字母)。A.緩慢滴加稀硫酸
B.在B、C之間增加裝有濃硫酸的洗氣瓶
C.將D、E裝置調(diào)換順序
D.去除F裝置
E.在步驟⑤之前,再次打開彈簧夾K1,在A處緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間的空氣
(11)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算碳酸鋰粗產(chǎn)品的純度。(寫出計(jì)算過程)
【答案】增大接觸面積,使反應(yīng)更充分;Li2O+H2SO4=Li2SO4+H2O;過濾;溫度高,碳酸鋰溶解度小,減少損耗;鹽酸酸化的氯化鋇;A;節(jié)約資源;不再冒氣泡;吸收空氣中的二氧化碳;AE
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/8 8:0:9組卷:202引用:3難度:0.3
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1.家庭廚房就是一個(gè)充盈的化學(xué)小世界,“柴米油鹽醬醋糖”中包含著許多化學(xué)內(nèi)容.
(1)米、面的主要成分都是由
(2)水瓶?jī)?nèi)的水垢主要成分是碳酸鈣,可用
(3)白糖與紅糖主要成分都是蔗糖.利用活性炭的
(4)市場(chǎng)上銷售的香腸、鹽水鴨、榨菜、豆腐干等食品,常采用真空包裝,其目的是防止食品
(5)味精是烹制菜肴時(shí)常用的調(diào)味品,小明研究某品牌味精包裝上的部分文字說明后,想測(cè)定此味精中氯化鈉的含量.
[查閱資料]NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,谷氨酸鈉的存在不影響NaCl性質(zhì).
[實(shí)驗(yàn)過程]
①稱取該味精樣品10.0g,并溶于蒸餾水
②加入過量的硝酸銀溶液,過濾
③用蒸餾水反復(fù)洗滌沉淀多次
④將沉淀烘干、稱量,測(cè)得固體質(zhì)量為5.74g
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟回答下列有關(guān)問題:
①過濾操作所需要的儀器除燒杯、鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、玻璃棒外,還需要的玻璃儀器是
②試通過計(jì)算確定此樣品中NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)與其包裝上標(biāo)注的含量是否相符.發(fā)布:2025/1/6 8:0:1組卷:68引用:2難度:0.5 -
2.化學(xué)興趣小組同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下對(duì)市售某品牌“鈣片”的補(bǔ)鈣原理、成分以及功效展開了項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的探究。
【查閱資料】
(1)該補(bǔ)鈣劑的主要成分有碳酸鈣、維生素D3、硫酸鋅、水果香料等。
(2)維生素D3、水果香料都不溶于水也不與酸反應(yīng),維生素D3主要作用是促進(jìn)人體對(duì)鈣的吸收。
項(xiàng)目一:探究“鈣片”補(bǔ)鈣原理。
【分析交流】
“鈣片”中鈣以碳酸鈣形式存在,“鈣片”進(jìn)入胃首先要通過人體胃酸對(duì)其進(jìn)行溶解后方可被吸收。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論或化學(xué)方程式 取適量“鈣片”粉末于試管中,滴加足量 化學(xué)方程式
項(xiàng)目二:探究“鈣片”中是否含有硫酸鋅。實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 另取少量“鈣片”粉末于試管中,加足量水,充分溶解,取適量上層清液于試管中,加入幾滴 “鈣片”中含有硫酸鋅。
【交流討論】
該補(bǔ)鈣劑適用于中老年人治療因缺鈣導(dǎo)致發(fā)布:2025/1/3 16:0:5組卷:29引用:1難度:0.5 -
3.酸、堿、鹽種類繁多,與人類生活和生產(chǎn)關(guān)系密切。請(qǐng)回答下列問題:
(1)造紙業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量含NaOH的堿性廢水,需經(jīng)處理至中性排放。
①寫出NaOH的俗稱:
②若某造紙廠廢水中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.6%,現(xiàn)有廢硫酸9.8t(H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%)??梢蕴幚淼膹U水質(zhì)量為
(2)某化學(xué)興趣小組做了如圖所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。完成A、B兩個(gè)實(shí)驗(yàn)后,同學(xué)們將實(shí)驗(yàn)后的廢液傾倒入一個(gè)廢液缸中,發(fā)現(xiàn)廢液呈紅色,小組同學(xué)對(duì)廢液成分展開了如下探究。(該題實(shí)驗(yàn)過程中所用溶液濃度較低;氯化鈣溶液和氯化鋇溶液顯中性;實(shí)驗(yàn)中如涉及硫酸鈣、氫氧化鈣等微溶物,均可看做可溶物)
【交流討論】小組同學(xué)經(jīng)討論分析后一致認(rèn)為廢液中一定含有的溶質(zhì)有氯化鈉和
【提出猜想】廢液中還含有的物質(zhì):
猜想一:NaOH;
猜想二:Na2CO3;
猜想三:
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
甲同學(xué)取少量廢液于試管中,向其中加入過量的氯化鈣溶液,通過觀察現(xiàn)象,得出了正確結(jié)論。若猜想二正確,甲同學(xué)觀察到的現(xiàn)象:有白色沉淀生成,
【交流與反思】乙同學(xué)認(rèn)為,將甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的氯化鈣溶液換成氯化鋇溶液,也能得出正確結(jié)論。你認(rèn)為乙同學(xué)的觀點(diǎn)是否正確并說明你的理由:發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:86引用:1難度:0.5
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