工业上以锂辉石为原料生产碳酸锂的部分工业流程如图所示：已知：(1)锂辉石的主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2 ，其中含少量元素。(2)Li2O·Al2O3·4SiO2+H2SO4(浓)Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O(3)某些物质的溶解度(S)如下表所示：T/℃20406080S(Li2CO3)/g1.331.171.010.85S(Li2SO4)/g34.232.831.930.7回答下列问题：

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1. 工业上以锂辉石为原料生产碳酸锂的部分工业流程如图所示：

已知：(1)锂辉石的主要成分为Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂ ，其中含少量 $\text{[math]}$ 元素。

(2)Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂+H₂SO₄(浓) $\text{[math]}$ Li₂SO₄+Al₂O₃·4SiO₂·H₂O

(3)某些物质的溶解度(S)如下表所示：

T/℃

S(Li₂CO₃)/g

1.33

1.17

1.01

0.85

S(Li₂SO₄)/g

34.2

32.8

31.9

30.7

回答下列问题：

(1) 从滤渣1中分离出 $\text{[math]}$ 的流程如图所示：

写出生成沉淀的离子方程式：。

(2) 已知滤渣2的主要成分有。

(3) 最后一个步骤中，用“热水洗涤”的目的是。

(4) 工业上，将 $\text{[math]}$ 粗品制备成高纯 $\text{[math]}$ 的部分工艺如下：

a．将 $\text{[math]}$ 溶于盐酸作电解槽的阳极液， $\text{[math]}$ 溶液作阴极液，两者用离子选择性透过膜隔开，用惰性电极电解。

b．电解后向 $\text{[math]}$ 溶液中加入少量 $\text{[math]}$ 溶液并共热，过滤、烘干得高纯 $\text{[math]}$ 。

①a中电解时所用的是(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。

②电解后， $\text{[math]}$ 溶液浓度增大的原因是， $\text{[math]}$ 中生成 $\text{[math]}$ 反应的化学方程式是

(5) 磷酸亚铁锂电池总反应为FePO₄+Li $\text{[math]}$ LiFePO₄ ，电池中的固体电解质可传导 $\text{[math]}$ ，写出该电池放电时的正极反应：。

(6) 铬与铁为同周期元素，某含铬化合物立方晶胞如图所示。Ca和Cr的最近距离为anm，设N_A为阿伏加德罗常数的值，则该晶体密度为(填含a、N_A的表达式)g·cm^-3。

【考点】

晶胞的计算;

【答案】

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流程题普通

1. 某立方卤化物可用于制作光电材料，其晶胞结构如图所示。下列说法错误的是（）

A. $\text{[math]}$ 的配位数为6 B. 与 $\text{[math]}$ 距离最近的是 $\text{[math]}$ C. 该物质的化学式为 $\text{[math]}$ D. 若 $\text{[math]}$ 换为 $\text{[math]}$ ，则晶胞棱长将改变

单选题普通

2. 硫铁化合物( $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等)应用广泛。

(1) 纳米 $\text{[math]}$ 可去除水中微量六价铬 $\text{[math]}$ 。在 $\text{[math]}$ 的水溶液中，纳米 $\text{[math]}$ 颗粒表面带正电荷， $\text{[math]}$ 主要以 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 好形式存在，纳米 $\text{[math]}$ 去除水中 $\text{[math]}$ 主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。

已知： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 电离常数分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。

①在弱碱性溶液中， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应生成 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和单质S，其离子方程式为。

②在弱酸性溶液中，反应 $\text{[math]}$ 的平衡常数K的数值为。

③在 $\text{[math]}$ 溶液中，pH越大， $\text{[math]}$ 去除水中 $\text{[math]}$ 的速率越慢，原因是。

(2) $\text{[math]}$ 具有良好半导体性能。 $\text{[math]}$ 的一种晶体与 $\text{[math]}$ 晶体的结构相似，该 $\text{[math]}$ 晶体的一个晶胞中 $\text{[math]}$ 的数目为，在 $\text{[math]}$ 晶体中，每个S原子与三个 $\text{[math]}$ 紧邻，且 $\text{[math]}$ 间距相等，如图给出了 $\text{[math]}$ 晶胞中的 $\text{[math]}$ 和位于晶胞体心的 $\text{[math]}$ ( $\text{[math]}$ 中的 $\text{[math]}$ 键位于晶胞体对角线上，晶胞中的其他 $\text{[math]}$ 已省略)。如图中用“-”将其中一个S原子与紧邻的 $\text{[math]}$ 连接起来。

(3) $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 在空气中易被氧化，将 $\text{[math]}$ 在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始 $\text{[math]}$ 的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 氧化成含有两种元素的固体产物为(填化学式，写出计算过程)。

综合题困难

3. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为： $\text{[math]}$ 。回答下列问题：

(1) 合成氨反应在常温下(填“能”或“不能”)自发。

(2) 温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用 $\text{[math]}$ 。

针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。

(3) 方案一：双温-双控-双催化剂。使用 $\text{[math]}$ 双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 的温度为 $\text{[math]}$ ，而 $\text{[math]}$ 的温度为 $\text{[math]}$ )。

下列说法正确的是。

a．氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率

b． $\text{[math]}$ 在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率

c．“热Fe”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率

d．“冷Ti”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率

(4) 方案二： $\text{[math]}$ 复合催化剂。

下列说法正确的是。

a． $\text{[math]}$ 时，复合催化剂比单一催化剂效率更高

b．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率

c．温度越高，复合催化剂活性一定越高

(5) 某合成氨速率方程为： $\text{[math]}$ ，根据表中数据， $\text{[math]}$ ；

实验	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
1	m	n	p	q
2	2m	n	p	2q
3	m	n	0.1p	10q
4	m	2n	p	2.828q

在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为。

a．有利于平衡正向移动 b．防止催化剂中毒 c．提高正反应速率

(6) 某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为 $\text{[math]}$ 配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为 $\text{[math]}$ ，则M元素为(填元素符号)；在该化合物中，M离子的价电子排布式为。

综合题困难