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类型3 物质的回收利用
1.养殖蛋鸡、生产鸡蛋是深圳市坪山区的特色产业之一。鸡蛋壳(主要成分是碳酸钙)是一种优质的绿色钙源,将鸡蛋壳进行回收利用可变废为宝,如图1为用鸡蛋壳制备乳酸钙的流程。
资料:乳酸钙能溶于水、难溶于乙醇。
回答下列问题:
夺分特训三
(1)将鸡蛋壳放入粉碎机进行粉碎的目的是 增大反应物的接触面积,使反应更快更充分 。
(2)煅烧炉内主要发生反应的化学方程式为 CaCOCaO+CO↑ 。
(3)反应釜中先加水制备得到石灰乳,而不是石灰水的原因是 氢氧化钙微溶于水,石灰乳中的氢氧化钙含量比石灰水高 ;后加入的乳酸需过量的目的是 使氢氧化钙充分反应,提高乳酸钙的产率 。
增大反应物的接触面积,使反应更快更充分
氢氧化钙微溶于水,石灰乳中的氢氧化钙含量比石灰水高
使氢氧化钙充分反应,提高乳酸钙的产率
夺分特训三
(4)在反应釜中,不同固液比(氢氧化钙∶乳酸)对乳酸钙产率的影响如图2,在固液比为 1∶35 时乳酸钙的产率最大。
(5)洗涤塔中用乙醇洗涤粗产品,而不用水洗涤的原因是 乳酸钙能溶于水、难溶于乙醇 。
1∶35
乳酸钙能溶于水、难溶于乙醇
夺分特训三
2. 氨基钠(NaNH2)是合成维生素A的原料。工业上以煤、空气、水为原料合成氨,再利用金属钠和液氨(NH3)生产氨基钠,工艺流程如图1所示。
夺分特训三
(1)已知“发生炉”中的主要反应为: 。
① 反应 放出 (填“放出”或“吸收”)热量。
②若“发生炉”排出的混合气体中氧气残留过多,则必须除去,原因是 氢气具有可燃性,氢气与氧 气混合受热后可能会发 。
放出
氢气具有可燃性,氢气与氧气混合受热后可能会发生爆炸
夺分特训三
(2)“合成塔”中发生反应的化学方程式为 N+3 H2NH 。
该反应属于基本反应类型中的 化合 反应。
(3)加热条件下“反应釜”中发生反应的化学方程式为 2Na+2NH2NaNH+H↑ 。
(4)整个生产过程中,可以循环利用的物质有 氢和氮气 。
化合
氢气和氮气
夺分特训三
(5)为研究温度、金属钠的投加量对产物中氨基钠含量的影响,每次取120mL液氨做系列实验,结果如图2所示。分析可知,用120mL液氨制备氨基钠的最佳条件是 温度为50℃,金属钠的投加量为2.5g 。
温度为50℃,金属钠的投加量为2.5g
夺分特训三
3.(2024·兰州改编)镁被誉为“21世纪最具开发应用潜力、绿色的战略性原材料”。用海水晒盐得到苦卤(含MgCl2、NaCl等物质),从苦卤中提取镁的部分流程如下图所示。
夺分特训三
回答下列问题:
(1)“苦卤”属于 混合物 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)写出反应池中反应的化学方程式:
Ca(OH) + MgClMg(OH)↓+ CaCl 。
(3)上述获取金属镁的整个流程中,涉及的化学反应的基本类型共有 3 种。
混合物
Ca(OH)2+ MgCl2═Mg(OH)2↓+ CaCl2
3
夺分特训三
(4)写出电解槽中反应的化学方程式: MgClMg +Cl↑ ,
此过程的能量转化是 电 能转化为 化学 能。
(5)该流程中循环使用的物质是 Cl 。
(6)镁应用于火箭、飞机等领域,体现了镁的哪些物理性质? 轻质/延展性好/良好的导电性和导热性等(合理即可 (答一点)。
电
化学
Cl2
轻质/延展性好/良好的导电性和导热性等(合理即可)
夺分特训三
4.我国新能源汽车产销量全球第一,汽车废旧锂离子电池是“城市矿山”,回收利用方法有火法和湿法。磷酸铁锂电池湿法回收流程如图所示。
夺分特训三
(1)磷酸铁锂(LiFePO4)中氧原子与另一种非金属元素的原子的原子个数比为 4∶1 。
(2)“预处理”中,拆解电池所得材料中含铁片、铜箔、铝箔等,“酸浸”前,先将材料粉碎,目的是 增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分 。采用硫酸“酸浸”,其中铝箔与硫酸反应的化学方程式为 2Al+3HSOAl(SO)+3H↑ ,
该反应属于 置换反应 (填反应类型)。
4∶1
增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑
置换反应
夺分特训三
(3)“除杂”中,除铁主要发生反应:3Fe2(SO4)3+12H2O+Na2SO4═
Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6H2SO4,该反应中,硫元素的化合价 不变 (填“升高”“降低”或“不变”)。“除杂”后得Li2SO4溶液,再加入适量碳酸钠溶液,两者发生反应可得碳酸锂沉淀和硫酸钠溶液。分离碳酸锂沉淀和硫酸钠溶液采取的实验操作为 过,其中非玻璃仪器是 铁架台 ,玻璃棒的用途是 引流 。
(4)火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属,与湿法对比,火法的缺点是 能耗高(或污染环境,合理即可) (写一点)。
不变
过滤
铁架台
引流
能耗高(或污染环境,合理即可)
夺分特训三
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