解答题-工业流程题 较难0.4 引用1 组卷243
四氢铝锂（LiAlH4）常作有机合成的重要还原剂。以辉锂矿（主要成分Li2O•Al2O3•4SiO2，含少量Fe2O3）为原料合成四氢铝锂的流程如图：
已知：①几种金属氢氧化物沉淀的pH如表所示：
②常温下，Ksp(Li2CO3)=2.0×10-3。Li2CO3在水中溶解度随着温度升高而减小。
回答下列问题：
（1）上述流程中，提高“酸浸”速率的措施有____ (写两条)；加入CaCO3的作用是____ ，“a”的最小值为____ 。
（2）用热水洗涤Li2CO3固体，而不用冷水洗涤，其目的是___ ；检验碳酸锂是否洗净的实验操作是___ 。
（3）写出LiH和AlCl3反应的化学方程式：___ (条件不作要求)
（4）设计简单方案由Li2CO3制备无水LiCl：___ 。
（5）在有机合成中，还原剂的还原能力通常用“有效氢”表示，其含义是1克还原剂相当于多少克氢气的还原能力，LiAlH4的“有效氢"为___ 。(结果保留2位小数)
已知：①几种金属氢氧化物沉淀的pH如表所示：
| 物质 | Fe(OH)3 | A1(OH)3 |
| 开始沉淀的pH | 2.3 | 4.0 |
| 完全沉淀的pH | 3.7 | 6.5 |
②常温下，Ksp(Li2CO3)=2.0×10-3。Li2CO3在水中溶解度随着温度升高而减小。
回答下列问题：
（1）上述流程中，提高“酸浸”速率的措施有
（2）用热水洗涤Li2CO3固体，而不用冷水洗涤，其目的是
（3）写出LiH和AlCl3反应的化学方程式：
（4）设计简单方案由Li2CO3制备无水LiCl：
（5）在有机合成中，还原剂的还原能力通常用“有效氢”表示，其含义是1克还原剂相当于多少克氢气的还原能力，LiAlH4的“有效氢"为
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锂辉石是我国重要的锂资源之一，其主要成分为 Li2O、SiO2、Al2O3以及含有少量 Na+、Fe2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+等金属离子。工业上用锂辉石制备金属锂的工艺流程如下：
已知：①部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表：
②常温下，Ksp(Li2CO3)= 2.0×10-3。Li2CO3在水中溶解度随着温度升高而减小。
③有水存在时，LiCl 受热可发生水解。
回答下列问题：
(1)为提高“酸浸”速率，上述流程中采取的措施有_____ 。
(2)滤渣 I 的主要成分是_____ 。滤渣 II 的主要成分是 Fe(OH)3、Al(OH)3。“氧化” 和“除杂”步骤主要除去的离子有_________ 。
(3) “沉锂”过程中发生反应的离子方程式是_____ 。用热水洗涤 Li2CO3固体，而不用冷水洗涤，其原因是_____ 。
(4)设计简单的实验方案实现由过程 a 制取固体 LiCl：_____ 。
(5)工业上实现过程 b 常用的方法是_____ 。
(6)Li 可用于制备重要还原剂四氢铝锂（LiAlH4）。在有机合成中，还原剂的还原能力常用“有效氢”表示，其含义为 1克还原剂相当于多少克 H2的还原能力。LiAlH4的“ 有效氢”为_____ （保留 2 位小数）。
已知：①部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表：
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Ca(OH)2 | Mg(OH)2 |
| 完全沉淀的pH | 5.2 | 9.6 | 3.2 | 13.1 | 10.9 |
②常温下，Ksp(Li2CO3)= 2.0×10-3。Li2CO3在水中溶解度随着温度升高而减小。
③有水存在时，LiCl 受热可发生水解。
回答下列问题：
(1)为提高“酸浸”速率，上述流程中采取的措施有
(2)滤渣 I 的主要成分是
(3) “沉锂”过程中发生反应的离子方程式是
(4)设计简单的实验方案实现由过程 a 制取固体 LiCl：
(5)工业上实现过程 b 常用的方法是
(6)Li 可用于制备重要还原剂四氢铝锂（LiAlH4）。在有机合成中，还原剂的还原能力常用“有效氢”表示，其含义为 1克还原剂相当于多少克 H2的还原能力。LiAlH4的“ 有效氢”为
四氢铝锂（LiAlH4）常作为有机合成的重要还原剂。工业上以辉锂矿（主要成分是LiAlSi2O6，含少量Fe2O3）为原料合成四氢铝锂的流程如图：
已知：金属氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
请回答：
（1）写出LiAlSi2O6与硫酸反应的化学方程式__ 。滤渣2的主要成分为__ （填化学式），“a”的最小值为__ 。
（2）已知Li2CO3微溶于水，其饱和溶液的浓度与温度关系如下表所示。操作2中，蒸发浓缩后必须趁热过滤，其原因是__ ，90℃时Ksp(Li2CO3)的值为__ 。
（3）流程中由LiC1制备金属Li的电解条件是__ 。
（4）为测定制备的四氢铝锂（LiAlH4）的纯度，称取样品ag加入水使其完全反应后，收集到标况下气体VmL，
①LiAlH4溶解时发生反应的化学方程式为__ 。
②样品的纯度为__ （列出数学表达式即可）。
已知：金属氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
| 物质 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 |
| 开始沉淀的pH | 2.3 | 4 |
| 完全沉淀的pH | 3.7 | 6.5 |
请回答：
（1）写出LiAlSi2O6与硫酸反应的化学方程式
（2）已知Li2CO3微溶于水，其饱和溶液的浓度与温度关系如下表所示。操作2中，蒸发浓缩后必须趁热过滤，其原因是
| 温度/℃ | 10 | 30 | 60 | 90 |
| 浓度/mol·L-1 | 0.21 | 0.17 | 0.14 | 0.10 |
（3）流程中由LiC1制备金属Li的电解条件是
（4）为测定制备的四氢铝锂（LiAlH4）的纯度，称取样品ag加入水使其完全反应后，收集到标况下气体VmL，
①LiAlH4溶解时发生反应的化学方程式为
②样品的纯度为
铝及其化合物在生产、生活中有重要应用。以某废料(主要成分为Na2SiF6，其他杂质忽略不计)为原料制备冰晶石(Na3AlF6)的一种流程如图所示：
已知：Na2SiF6+4NH3·H2O=2NaF+4NH4F+X↓+2H2O
（1）滤渣X是_________ (写化学式)。
（2）写出“水浴加热”过程中发生反应的化学方程式：_________ 。
（3）制备冰晶石的另一种方法：用氢氧化铝、碳酸钠溶液的混合物吸收HF，放出气体CO2。理论上，反应物Al(OH)3、Na2CO3、HF的物质的量之比为____________ 。
（4）以铝土矿(主要成分为Al2O3，含有杂质Fe2O3、MgO、SiO2)为原料制备NaAlO2、AlCl3。
①参照上述流程，以铝土矿为原料制备NaAlO2溶液。
设计方案流程图：_______ 。(供选试剂：NaOH溶液、稀盐酸、CO2、氨水、铝土矿)
②已知：几种金属氢氧化物沉淀的pH如表所示。
注：pH≥11.2时，Al(OH)3开始溶解。
利用铝土矿制备氯化铝过程中，要用NaOH溶液调节pH，从含Fe3+、Al3+、Mg2+的溶液中分离出Al(OH)3，先调节pH为3.2，过滤；在滤液中加入氢氧化钠溶液，调节pH范围为____ ，过滤、洗涤、干燥得氢氧化铝。 当pH=5时，溶液中c(Al3+)为___ mol·L-1。[已知：常温下，Al(OH)3的Ksp=2.0×10-34]
（5）NaAlH4在有机合成中作还原剂，可由AlCl3和NaH在一定条件下合成。NaAlH4的有效氢为__ 。(用分数表示)(已知：有效氢指1 g含氢还原剂的还原能力相当于多少克H2的还原能力。NaAlH4在氧化还原反应中氢元素的化合价升高至+1)
已知：Na2SiF6+4NH3·H2O=2NaF+4NH4F+X↓+2H2O
（1）滤渣X是
（2）写出“水浴加热”过程中发生反应的化学方程式：
（3）制备冰晶石的另一种方法：用氢氧化铝、碳酸钠溶液的混合物吸收HF，放出气体CO2。理论上，反应物Al(OH)3、Na2CO3、HF的物质的量之比为
（4）以铝土矿(主要成分为Al2O3，含有杂质Fe2O3、MgO、SiO2)为原料制备NaAlO2、AlCl3。
①参照上述流程，以铝土矿为原料制备NaAlO2溶液。
设计方案流程图：
②已知：几种金属氢氧化物沉淀的pH如表所示。
| 氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
| 开始沉淀pH | 2.3 | 3.3 | 9.1 |
| 完全沉淀pH | 3.1 | 4.0 | 11.1 |
利用铝土矿制备氯化铝过程中，要用NaOH溶液调节pH，从含Fe3+、Al3+、Mg2+的溶液中分离出Al(OH)3，先调节pH为3.2，过滤；在滤液中加入氢氧化钠溶液，调节pH范围为
（5）NaAlH4在有机合成中作还原剂，可由AlCl3和NaH在一定条件下合成。NaAlH4的有效氢为
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