实验题  （2014届上海市十三校高三测试化学试卷）
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：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 请回答下列问题： （1）写出反应Ⅰ中有电子转移的化学方程式_________________________； （2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是_______________； （3）有同学认为在反应Ⅲ中只需加入碳酸钠溶液也能达成该步骤的目的，请阐述你的观点和理由? ____________； （4）上述流程蒸发浓缩环节，若在实验室进行该操作，当蒸发浓缩至________出现时，就可停止该操作。 （5）Li与Mg、Be与A l、B与Si这三对元素在周期表中处于对角线位置，相应的两元素及其化合物的性质有许多相似之处。这种相似性称为对角线规则。步骤③中电解时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是___________。 （6）请设计一种从水洗后的矿泥中分离出Al2O3的流程： （流程常用的表示方式为：） 实验题  （2014届上海市十三校高三测试化学试卷） 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：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 请回答下列问题： （1）写出反应Ⅰ中有电子转移的化学方程式_________________________； （2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是_______________； （3）有同学认为在反应Ⅲ中只需加入碳酸钠溶液也能达成该步骤的目的，请阐述你的观点和理由? ____________； （4）上述流程蒸发浓缩环节，若在实验室进行该操作，当蒸发浓缩至________出现时，就可停止该操作。 （5）Li与Mg、Be与Al、B与Si这三对元素在周期表中处于对角线位置，相应的两元素及其化合物的性质有许多相似之处。这种相似性称为对角线规则。步骤③中电解时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是___________。 （6）请设计一种从水洗后的矿泥中分离出Al2O3的流程： （流程常用的表示方式为：） 本题答案： （1）2FeO+4H2SO4(浓)本题解析： （1）浓硫酸有氧化性，FeO有还原性，二者在加热时会发生氧化还原反应。根据质量守恒定律和电子守恒可得该反应的方程式为：2FeO+4H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O。 （2）反应Ⅱ加入碳酸钙的作用是除去反应Ⅰ中过量的剩余的H2SO4；调节溶液的pH，同时使Fe3＋、Al3＋完全转化为沉淀而除去。 （3）在反应Ⅲ中只需加入碳酸钠溶液，因为其碱性是盐水解产生的，碱性不如NaOH强，而且MgCO3的溶解度比Mg(OH)2大，不能很好的把Mg2+沉淀出去。因此不能达成该步骤的目的。 （4）加热蒸发时，只要看到大量固体析出或者仅余少量液体时，停止加热，利用余热把固体蒸干。 （5）步骤③中电解时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，是因为在加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量发生水解反应产生了LiOH混在LiCl中。LiOH受热分解生成Li2O，电解时产生了O2。 （6）水洗后的矿泥中含有Fe2O3、Al2O3、SiO2.可以先加盐酸把Fe2O3、Al2O3溶解变为FeCl3、AlCl3，除去难溶的SiO2.然后向溶液中加入过量的NaOH溶液，发生反应：FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl。AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O。把Fe(OH)3沉淀过滤除去，然后向滤液中通入过量的CO2气体，发生反应NaAlO2+ CO2+2H2O= Al(OH)3↓+NaHCO3.把Al(OH)3沉淀过滤出来洗涤干净，然后灼烧既得Al2O3。另一种方法是把矿泥用NaOH溶液处理，可以得到NaAlO2和Na2SiO3溶液，而Fe2O3不溶，过滤除去。然后向滤 液中加入过量的盐酸发生反应NaAlO2+4HCl= AlCl3+NaCl+2H2O。Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl。把硅酸沉淀过滤除去，再向滤液中通入过量的氨气，发生反应AlCl3+3NH3+3H2O= Al(OH)3↓+3NH4Cl。再把Al(OH)3沉淀过滤出来洗涤干净，然后灼烧既得Al2O3。 本题所属考点：【气体的净化、干燥、吸收与收集】 本题难易程度：【一般】 He that makes a thing too fine, breaks it. 做事过于苟求，反把事情弄坏。