组卷网 > 高中化学综合库 > 化学实验基础 > 物质的分离、提纯 > 物质分离、提纯综合应用
题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:255 题号:20226313
磷酸二氢锂作为锂电池正极新型材料磷酸铁锂的原料,还能用于有机反应的催化剂。某研究小组制备,设计如下流程:
   
已知:在20℃时溶解度为126g,且随温度变化不大,难溶于醇。
请回答:
(1)第②步中反应完全的现象是___________
(2)第③步中煮沸的目的是___________
(3)第④步调pH适合的物质是___________(填化学式)。
(4)请给出方法l的操作顺序(从下列选项选择合适操作并按序排列):_________
活性炭脱色→(___________)→(___________)→(___________)→(___________)→干燥。
a.趁热过滤                    b.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热             c.冷却                    d.减压过滤
e.蒸发至溶液中出现大量晶体,停止加热                                 f.乙醇洗涤             g.冷水洗涤
(5)方法2包括醇盐析、过滤、洗涤、干燥等步骤。根据以下图表判断,下列说法不正确的是___________。
   
A.由图1可知,丙三醇的加入会使磷酸二氢锂的产率下降,加入量越多,产率越低,原因是丙三醇粘度很大,严重影响产物的过滤
B.由图2至图4可知,最佳控制条件是乙醇与磷酸质量比为2∶3,结晶温度0℃,结晶时间120min
C.图5可知,方法1(a曲线)蒸发浓缩结晶时易得到大颗粒晶体,原因是水溶液中溶解度随温度变化较小,形成的晶核较少,晶体长大过程缓慢
D.图5可知,方法2(b曲线)乙醇盐析方法得到的晶体可用滤纸过滤
(6)若按的比例,将98.0%的高纯碳酸锂50.0g加入到磷酸溶液中,应用方法2得到104.0g ,则的产率为___________(保留三位有效数字)。
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【推荐1】某工厂对工业生产钛白粉产生的废液进行综合利用,废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,可用于生产颜料铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产工艺流程如图:(已知乳酸酸性强于碳酸)

已知:①TiOSO4可溶于水,在水中可以电离为TiO2+和SO
②TiOSO4水解的反应为:TiOSO4+(x+1)H2O→TiO2•xH2O↓+H2SO4
请回答:
(1)步骤①所得滤渣的主要成分为___,分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作中所用的玻璃仪器是___;步骤②中得到纯净硫酸亚铁晶体的操作为蒸发浓缩、______
(2)步骤③硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___
(3)步骤④的离子方程式是___
(4)实验室中常用KMnO4滴定法测定晶体中FeSO4·7H2O的质量分数,取步骤②中所得FeSO4·7H2O晶体样品ag,配成500.00mL溶液,取出25.00mL溶液,用KMnO4溶液滴定(杂质与KMnO4不反应)。若消耗0.1000mol•L-1KMnO4溶液25.00mL,所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数为(用a表示)__
2021-09-07更新 | 261次组卷
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【推荐2】综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁、溴等物质,其流程如下图所示

(1)粗盐中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙等可溶性杂质,为除去这些杂质而得精盐,进行如下操作:①溶解;②加过量的BaCl2溶液;③加过量的NaOH溶液;④加过量的Na2CO3溶液;⑤______;⑥加适量的盐酸;⑦蒸发结晶。
(2)碳酸氢钠固体受热分解的化学方程式是:_____
(3)Mg(OH)2沉淀中因混有Ca(OH)2,可选用______溶液进行洗涤以除之。
(4)高温灼烧六水合氯化镁晶体(MgCl2·6H2O)所得固体是氧化镁,试写出该反应的化学方程式:______
(5)若在母液中通入氯气可提取海水中的溴,反应的离子方程式为:______
2019-01-08更新 | 177次组卷
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【推荐3】天宫二号空间实验室已于2016 年9月15日22时04分在酒泉卫星发射中心发射成功。请回答下列问题:

(1)耐辐照石英玻璃是航天器姿态控制系统的核心元件。石英玻璃的成分是______(填化学式)
(2)“碳纤维复合材料制品”应用于“天宫二号”的推进系统。碳纤维复合材料具有重量轻、可设计强度高的特点。碳纤维复合材料由碳纤维和合成树脂组成,其中合成树脂是高分子化合物,则制备合成树脂的反应类型是_____________
(3)太阳能电池帆板是“天宫二号”空间运行的动力源泉,其性能直接影响到“天宫二号”的运行寿命和可靠性。
① 天宫二号使用的光伏太阳能电池,该电池的核心材料是_____,其能量转化方式为_____
② 下图是一种全天候太阳能电池的工作原理:

太阳照射时的总反应为V3++ VO2++ H2O=V2++VO2++2H+,则负极反应式为__________;夜间时,电池正极为______(填“a”或“b”)。
(4)太阳能、风能发电逐渐得到广泛应用,下列说法中,正确的是______( 填字母序号)。
a.太阳能、风能都是清洁能源            
b.太阳能电池组实现了太阳能到电能的转化
c.控制系统能够控制储能系统是充电还是放电
d.阳光或风力充足时,储能系统实现由化学能到电能的转化
(5)含钒废水会造成水体污染,对含钒废水(除VO2+外,还含有Al3+,Fe3+等)进行综合处理可实现钒资源的回收利用,流程如下:

已知溶液pH 范围不同时,钒的存在形式如下表所示:
钒的化合价pH<2pH>11
+4价VO2+,VO(OH)+VO(OH)3-
+5价VO2+VO43-

①加入NaOH 调节溶液pH至13时,沉淀1达最大量,并由灰白色转变为红褐色,用化学用语表示加入NaOH 后生成沉淀1的反应过程为______________;所得滤液1中,铝元素的存在形式为__________
②向碱性的滤液1 ( V的化合价为+4 )中加入H2O2的作用是________(用离子方程式表示)。
2018-08-16更新 | 303次组卷
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