当前位置:首页 > 2014高考化学 活学巧练夯实基础13
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(5)由K溶液经如何处理才能制得N?__________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________。
解析 根据题中提示可知C为CaO,D为CO2,固体B是生活中的一种必需品,可由海水曝晒过滤得到,推测B为NaCl。NaCl与NH3、CO2、H2O反应可以得到化肥E和沉淀F,根据侯氏制碱法知识可以推测E为NH4Cl,F为NaHCO3,母液与CaO反应得到可以煅烧的物质H可以推测母液中参与反应的主要物质为MgCl2,H为Mg(OH)2,G为CaCl2,I为MgO,结合N是一种常见金属单质,推测N为Mg,结合题中第(5)问可以推测K为MgCl2,则M为Cl2,J为盐酸,L为H2。将推测代入流程图中检验,符合题意。 答案 (1)CaCl2 H2 调味剂 (2)CO2
(3)NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl NH3在水中的溶解度大,先通入NH3,有利于吸收CO2
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(4)2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O
(5)将MgCl2溶液在氯化氢气体中进行蒸发结晶制得MgCl2晶体,电解熔融的MgCl2晶体可制取金属镁
10.(14分)目前消耗量巨大、有着“高能金属”美誉的锂与镁在性质上有诸多相似之处。工业上通常采用的由β锂辉矿(LiAlSi2O6和少量钙镁杂质)制备金属锂的工艺流程如下,其中该β锂辉矿经研磨后与硫酸在250~300 ℃反应,生成Li2SO4以及铝硅化合物、MgSO4等。请回答下列问题:
(1)沉淀X的主要成分是(写化学式)_________________________________ _______________________________________。
(2)流程中前后两次使用的Na2CO3溶液浓度不同的原因是________________ ______________________________________________________。
(3)20% Li2SO4溶液中加入饱和Na2CO3溶液时的离子方程式为_____________ _______,已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度升高而减小。因而在过滤得到Li2CO3时应采取的操作是___________________________________。
(4)将盐酸与Li2CO3完全反应后的溶液加热蒸干得到固体,再将其熔融电解生产锂,但
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电解时产生的氯气中会混有少量气体________(写化学式)。
(5)氢气是一种清洁能源,但它的制取、存储和运输都很困难。锂是一种重要的储氢材料,一定质量的金属锂完全反应时吸收0.8 g氢气,得到的氢化锂与足量水反应放出的氢气在标准状况下的体积为________。
解析 (1)经水浸泡处理后得到的溶液中含有Li2SO4、MgSO4,加入Ca(OH)2后得到Mg(OH)2沉淀,再加入Na2CO3后又生成CaCO3沉淀,故X的主要成分是CaCO3、Mg(OH)2。(2)第一次使用Na2CO3溶液是为了除去Ca,第二次是为了得到Li2CO3,前者浓度小是防止形成Li2CO3沉淀,后者浓度大则有利于Li形成沉淀。(3)因温度高碳酸锂溶解度小,故应趁热过滤。(4)由锂镁性质具有相似性(二者在周期表中处于对角线位置)知,加热蒸干LiCl溶液过程中可能会有部分Li水解生成LiOH,受热分解得到Li2O,电解时会生成一定量O2。(5)0.8 g H2为0.4 mol,生成的LiH为0.8 mol,由LiH+H2O===LiOH+H2↑知生成的H2为0.8 mol,标准状况下体积为17.92 L。 答案 (1)CaCO3、Mg(OH)2
(2)前者是为了除去Ca,浓度过大会使部分Li沉淀,后者是为了得到Li2CO3,浓度大有利于Li2CO3沉淀的生成(其他合理答案均可) (3)2Li+CO3===Li2CO3↓ 趁热过滤 (4)O2(其他合理答案均可) (5)17.92 L
11.(15分)(2013·攀枝花二检)海水资源的利用具有广阔前景。海水中主要离子的含量如表所示。
成分 Cl Na SO4 Mg 2+2-+-+
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含量(mg·L) 18 980 10 560 2 560 1 272 -1成分 Ca HCO3 Br --2+含量(mg·L) 400 142 64 -1(1)电渗析法淡化海水的示意图如图所示,其中阴(阳)离子交换膜仅允许阴(阳)离子通过。
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①阳极的主要电极反应式是_______________________________________。
②在阴极附近产生少量白色沉淀,其成分有________和CaCO3,生成CaCO3的离子方程式是
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________________________________________________________________。 ③淡水的出口为________(填“a”、“b”或“c”)。 (2)利用海水可以提取溴和镁,提取过程如下。
①提取溴的过程中,经过两次Br→Br2转化的目的是________,吸收塔中发生反应的离子方程式是________。用平衡移动原理解释通空气的目的是_______________________________________________________________。
②从MgCl2溶液中得到MgCl2·6H2O晶体的主要操作是________________、过滤、洗涤、干燥。
③依据上述流程,若将10 m海水中的溴元素转化为工业溴,至少需要标准状况下Cl2的体积为________L(忽略Cl2的溶解)。
解析 (1)①在阳极是阴离子放电。由于海水中Br浓度太小,所以主要是Cl放电。②在阴极是H放电,致使溶液中OH浓度增大,所以Mg转化为Mg(OH)2;OH还能与HCO3
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反应生成CO3,CO3与Ca结合生成CaCO3沉淀。(2)②由于得到的是MgCl2·6H2O,所以需要经过加热浓缩、冷却结晶、过滤等步骤,而不能直接将溶液蒸干。③10 m海水中Br的质量为10L×64×10 g·L=640 g,根据Cl2+2Br===2Cl+Br2,可知一次转化消耗89.6 L Cl2(标准状况下),两次需要179.2 L Cl2(标准状况下)。
答案 (1)①2Cl-2e===Cl2↑ ②Mg(OH)2 Ca+OH+HCO3===CaCO3↓+H2O ③b
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(2)①对溴元素进行富集 SO2+Br2+2H2O===4H+2Br+SO4 通入空气将溴蒸气带出,使Br2(g)Br2(aq)(或Br2+H2OHBr+HBrO)平衡向左移动 ②加热浓缩、冷却结晶 ③179.2
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