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题型:解答题-工业流程题 难度:0.4 引用次数:324 题号:16412118
氢氧化铍可用作核技术和制备含铍材料的中间体等。以硅铍石(主要成分Be2SiO4含少量Al2O3)和方解石(主要成分CaCO3,含少量FeCO3、SiO2)为原料,制备Be(OH)2的工艺流程如图所示:

已知:I.硅铍石不易被硫酸直接分解;铍的性质与铝相似;粗Be(OH)2含有少量Al(OH)3
II.生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
物质Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Be(OH)2
开始沉淀的pH7.72.53.54.6
沉淀完全的pH
(溶液中金属离子浓度等于10-5 mol·L-1)
8.7
3.2
4.7
5.9

回答下列问题:
(1)“熔炼”时加入方解石粉的作用为_______;生成气体的电子式为_______
(2)浸渣中除含有CaSiO3、H2SiO3外,还含有_______(填化学式)。
(3)滤渣1中含有NH4Al(SO4)2·12H2O、(NH4)2 Fe(SO4)2·6H2O。NH4Al(SO4)2 ·12H2O能用作净水剂,原因为_______(用离子方程式表示);(NH4)2 Fe(SO4)2·6H2O可用于测定KMnO4的含量,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______
(4)根据已知II信息可知,“深度除铁”的适宜方案为_______
(5)“调pH”所得母液中的主要溶质可返回到_______工序循环利用。
(6)“洗涤”的目的是除去粗Be(OH)2中所含的Al(OH)3,若用足量NaOH浓溶液代替NaOH稀溶液,会导致的后果为_______(用离子方程式表示)。

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【推荐1】ClO2是一种强氧化性气体,在消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过下图所示装置(夹持和加热仪器已略)制备ClO2、并用Na2CO3和H2O2混合溶液吸收ClO2制取NaClO2,同时生成NaHCO3

(1)装置A中的反应需维持在70℃进行,可采取的措施是____。反应停止后通入N2的作用是____
(2)写出装置B中发生反应的离子方程式:____
(3)反应结束后,取装置B中溶液25.00 mL,先除去溶液中剩余的H2O2,接着向其中加入适量稀硫酸和过量KI溶液,充分反应后,再滴入数滴淀粉溶液,消耗20.00 mL 0.1000 mol·L1 Na2S2O3标准溶液恰好反应至溶液蓝色完全褪去。已知:
I+ClO+H——I2+Cl+H2O(未配平) I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
①如果不先除去溶液中剩余的H2O2,会导致实验结果____(填“偏大”、 “偏小”或“无影响”),原因是____
②通过计算确定装置B吸收液中NaClO2物质的量浓度____(写出计算过程)。
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解题方法
【推荐2】亚氯酸钠(NaClO2)是一种杀菌漂白剂,可用于棉纺漂白,食品消毒,水处理等,消毒时本身被还原成Cl。亚氯酸钠晶体的一种生产工艺如图:

已知:①ClO2浓度过高时易发生分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释至含量10%以下。
②NaClO2在温度高于60℃易分解生成NaClO3和NaCl。
(1)在“ClO2发生器”中,NaClO3与SO2反应生成ClO2和Na2SO4,该反应的化学方程式为___________。要证明产物中有生成,检验的方法是:取少量产物溶于水形成溶液,___________
(2)向“ClO2发生器”中鼓入空气的作用是(填字母)___________
a.将SO2氧化成SO3,增强酸性
b.将NaClO2氧化成ClO2
c.稀释ClO2,以防分解爆炸
(3)“吸收塔”的作用是将产生的C1O2反应转化为NaClO2,在此过程中,若参加反应的H2O2为1mol,则电子转移的物质的量为___________。“吸收塔”中需要控制温度不超过20℃,其原因___________
(4)NaClO2的溶解度曲线如图所示。从NaClO2溶液中获得NaClO2晶体的操作是:将NaClO2溶液______________________,过滤,洗涤,干燥。
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【推荐3】某工业废水中主要含有Cr3,同时还含有少量的Fe3、Fe2、Al3、Ca2和Mg2等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:

注:部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2Al(OH)3Cr(OH)3
pH3.79.611.189(>9溶解)

(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填序号)。
A.Na2O2          B.HNO3             C.FeCl3             D.KMnO4
(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时,除去的离子是________;已知钠离子交换树脂的原理:Mn+nNaR→MRn+nNa,此步操作被交换除去的杂质离子是__________
A.Fe3B.Al3C.Ca2D.Mg2
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