1.  碳酸锂(Li2CO3)广泛应用于电池、陶瓷和医药等领域。利用浓缩后的盐湖卤水(含有NaCl、LiCl、Li2SO4和MgCl2)制备Li2CO3的工艺流程如下:

回答下列问题:

(1) 浓缩后的盐湖卤水中含有的金属阳离子除Li+外,还有(填离子符号)。
(2) “除杂1”所得滤渣的主要成分除CaSO4外,还有
(3) “除杂2”中加入Na2CO3溶液的目的是
(4) “滤液2”显性(填“酸”、“中”或“碱”)。
(5) 结合下图分析:

①“调pH”至溶液显中性,“操作1”为

②若未加盐酸“调pH”而直接进行“操作1”,析出的NaCl固体中可能含有LiOH,原因是

(6) “滤液3”一定是(填化学式)的饱和溶液。
(7) “沉锂”时发生反应的化学方程式为
【考点】
离子或物质的共存问题; 实验探究物质的性质或变化规律;
【答案】

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1.  染织工业中的酸和碱

酸和碱都是重要的化工原料,可用于纺织、印染等。染织工业的基本流程为:碱煮→酸洗→漂白→染色→质检,其中蕴含了丰富的化学知识。

【碱煮原理】

“碱煮”可除去布料表面的油污,使布料表面变得更加光滑、有光泽。古人利用贝壳和草木灰为原料制备氢氧化钾溶液洗涤布料,其过程是:贝壳灼烧得到贝壳灰,加水混合制成石灰乳,再与草木灰水混合,过滤即得(贝壳的主要成分为碳酸钙,草木灰的主要成分是碳酸钾)。

(1) 实践发现石灰乳和草木灰水都能用来洗涤布料,但将两者混合之后洗涤效果更好。为探究原因,进行如下实验:用pH计测草木灰水的pH为11.2,石灰乳的pH为12.1,两者混合后上层清液的pH为12.8。分析上述实验数据可知,混合后溶液碱性(填“增强”或“减弱”),请用化学方程式解释原因
(2) 为保持较好的洗涤效果,制得的氢氧化钾溶液须密封保存。

①小明猜想氢氧化钾与氢氧化钠性质相似,也能和二氧化碳反应,他的依据是二者都含有(用符号表示)。

②为验证猜想,进行实验探究(见图):向A、B两个相同规格且充满CO2的瓶中分别注入等体积的氢氧化钾溶液和蒸馏水,充分反应后放在水平桌面上(U型管内为红墨水),观察到现象,则猜想正确。

③欲探究实验后A瓶中溶液的溶质成分,请设计实验方案:

(3) 现代“碱煮”使用的物质是烧碱。工业上利用电解饱和食盐水的方法获得烧碱,制得的NaOH固体中常含有一定量的NaCl。要测定样品中NaOH的质量分数,请你设计实验方案(实验仪器、试剂自选):

实验方案

反应的化学方程式

(4) 【酸洗工艺】

碱煮之后的布料表面残留的碱液、铁锈斑会影响布料的手感和后续工艺,需要进行“酸洗”。

写出用稀硫酸除去铁锈斑反应的化学方程式

(5) 用稀硫酸“酸洗”后的布料必须充分水洗至呈中性才能烘干,若用稀盐酸则无需水洗,其原因是

【染色奥秘】

草木染是一种非遗染色技艺,是利用天然植物汁液给漂白后的布料染色。经过植物汁液染色后的布料还可以借助不同的酸性、碱性溶液进行调色。

为探究调色原理,以紫薯汁为例,进行如下实验:

向紫薯汁中加入的溶液

白醋

盐酸

食盐水

草木灰水

石灰水

加入溶液后的颜色

红色

红色

紫色

绿色

绿色

(6) 请分析酸性、碱性溶液能对染色后的布料进行调色的原理
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