铝是重要的金属材料,铝土矿(主要成分A12O3另含少量的SiO2、Fe2O3等)是工业上制铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取铵明矾晶体 [NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如下图所示:
请回答下列问题:
(1)为提高铝土矿与盐酸的反应速率,可采取的措施有______________________________ (写两条)。
(2)固体a的主要成分为__________________ (写化学式)。
(3)II中烧碱过量的原因是________________________________________ 。
(4)写出III中主要反应的离子方程式__________________________________________ 。
(5)制取铵明矾溶液的化学方程式为_________________________________________ ;由铵明矾溶液制取铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)______________________ 、____________ 、过滤、洗涤。
(6)设计实验证明铵明矾溶液中含有NH4+_______________________________________ 。
请回答下列问题:
(1)为提高铝土矿与盐酸的反应速率,可采取的措施有
(2)固体a的主要成分为
(3)II中烧碱过量的原因是
(4)写出III中主要反应的离子方程式
(5)制取铵明矾溶液的化学方程式为
(6)设计实验证明铵明矾溶液中含有NH4+
更新时间:2017-11-25 12:50:24
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【推荐1】ZnO是一种常用的化学添加剂,广泛应用于塑料、合成橡胶的化工生产中。一种以工业含锌废渣(主要成分为ZnO,还含有Fe3O4、Al2O3、SiO2及Cd2+等)制取高纯ZnO的工艺流程如图所示:
已知:相关金属离子 mol·L生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
(1)“粉碎”的目的是_______ 。
(2)“酸浸”时通入过量空气的作用是_______ (用离子方程式表示)。
(3)常温下,_______ 。
(4)“调pH”的范围是_______ 。滤渣2的主要成分为_______ (写化学式),滤渣2经酸溶等进一步处理后可获得晶体,其中,由溶液制取的操作方法是_______ ,过滤。
(5)“沉锌”反应中,往滤液加入溶液,生成及,写出反应的离子方程式_______ 。“沉锌”后的母液可进一步处理,获得一种化工原料,写出该原料在生产中的一种用途_______ 。
已知:相关金属离子 mol·L生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
开始沉淀 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 6.5 | 7.4 |
沉淀完全 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 8.5 | 9.4 |
(2)“酸浸”时通入过量空气的作用是
(3)常温下,
(4)“调pH”的范围是
(5)“沉锌”反应中,往滤液加入溶液,生成及,写出反应的离子方程式
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【推荐2】铝是一种重要金属,从铝土矿(主要成分为、、等)中冶炼Al的工业生产流程如图:
已知:是酸性氧化物,不溶于盐酸
(1)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都要用到的分离方法是过滤。在实验室模拟该操作,要用到的玻璃仪器有:烧杯、_______ 、________ 。
(2)溶液A含有的金属阳离子为_______ 。沉淀D的化学式为________ 。
(3)步骤Ⅲ生成沉淀的化学方程式为_______ 。
(4)生产过程中,可循环使用的物质有、________ 、_________ (填化学式)。
已知:是酸性氧化物,不溶于盐酸
(1)步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都要用到的分离方法是过滤。在实验室模拟该操作,要用到的玻璃仪器有:烧杯、
(2)溶液A含有的金属阳离子为
(3)步骤Ⅲ生成沉淀的化学方程式为
(4)生产过程中,可循环使用的物质有、
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【推荐3】铝是一种应用广泛的金属,工业上用铝土矿和冰晶石混合熔融电解制得,铝矾土含SiO2、FeO、Fe2O3、MgO等杂质,从铝土矿中纯化Al2O3的流程如图所示。(1)流程甲中,沉淀C的主要成分为
(2)流程乙中,下列选项正确的为
(3)冰晶石在铝工业中的用量很大,下列选项不正确的是
(4)铝、TiO2与还原剂反应可制备高温陶瓷材料TiC,下列哪些选项为TiC制备方法
(5)下列选项不正确的是
A.Mg(OH)2 | B.Al(OH)3 | C.Fe(OH)2 | D.Fe(OH)3 |
A.固体X为Fe2O3 |
B.滤液Y为 |
C.氧化铝中会含有二氧化硅杂质 |
D.通入CO2后发生的主要反应为: |
A.冰晶石主要用作冶炼金属铝的助熔剂,冰晶石中的含水量越高效果越好 |
B.工业上用萤石、二氧化硅为原料,采用氟硅酸钠法制备冰晶石 |
C.冰晶石熔点高于铝,导电性好,但是稳定性差、易分解 |
D.在铝酸钠及氟化钠溶液中,通二氧化碳,可制得冰晶石 |
A. | B. |
C. | D. |
A.AlCl3易二聚为Al2Cl6,因为可以通过配位键补偿了缺电子 |
B. |
C.B与铝同族,也是缺电子原子,因此BF3也易二聚 |
D.B2H6稳定的原因是通过多中心键补偿了缺电子 |
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【推荐1】某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量和,为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的合金废料制取氯化铝、胆矾晶体()和水处理剂高铁酸钾()。
请回答:
(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧胆矾产品时,铜的焰色为___________(填标号)。
(2)试剂X是___________ ;试剂Y是___________ 。步骤Ⅰ涉及到的分离操作是___________ 。
(3)写出溶液A转化为固体C的离子方程式___________ 。
(4)在步骤Ⅱ时,若用大理石与浓盐酸制取并直接通入溶液A中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体C减少,可采取的改进措施是___________ 。
(5)溶液E在空气中易被氧化,请设计一个简单的实验方案检验溶液E是否被氧化___________ 。由溶液E制取时,不同的温度下,不同质量浓度的对生成率有以下影响,由图可知工业生产中最佳条件(温度和的质量浓度)为___________ 。
(6)在固体F中加入稀硫酸和来制备溶液是一种环保工艺,该反应的总的化学方程式为___________ 。
请回答:
(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧胆矾产品时,铜的焰色为___________(填标号)。
A.黄色 | B.红色 | C.紫色 | D.绿色 |
(3)写出溶液A转化为固体C的离子方程式
(4)在步骤Ⅱ时,若用大理石与浓盐酸制取并直接通入溶液A中,一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体C减少,可采取的改进措施是
(5)溶液E在空气中易被氧化,请设计一个简单的实验方案检验溶液E是否被氧化
(6)在固体F中加入稀硫酸和来制备溶液是一种环保工艺,该反应的总的化学方程式为
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【推荐2】钛是一种性能非常优越的金属,以钛铁矿(主要成分是FeTiO3,还含有少量Fe2O3)为原料制备钛的流程如下:
(1)FeTiO3中Ti的化合价为_______________________ .
(2)步骤①中加Fe的目的是_____________________ (用离子方程式表示).
(3)步骤②冷却的目的是______________________________________________ .
(4)水浸过程发生的反应为TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+,从成本或废物的再利用因素考虑,水浸后废液中应加入____________________ 处理.
(5)写出步骤⑤的化学方程式:____________________________ ,该反应在Ar气氛中进行的目的是________________________________ .
(1)FeTiO3中Ti的化合价为
(2)步骤①中加Fe的目的是
(3)步骤②冷却的目的是
(4)水浸过程发生的反应为TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+,从成本或废物的再利用因素考虑,水浸后废液中应加入
(5)写出步骤⑤的化学方程式:
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【推荐3】某铜硫矿富含黄铁矿和磁黄铁矿等硫铁矿物,占原矿矿物总量38%,实验室以此为原料模拟工业制备纯铜并利用黄铁精矿进行含铬废水处理,工艺流程转化如下:[注]1.粉碎解离度(不同成分矿石分离程度)与粉碎程度有关,颗粒越细,解离度越高,最高可达93%,但颗粒越细对设备要求越高。
2.铜蓝矿的主要成分为CuS,黄铁矿的主要成分为。
3.可能用到的数据如下:
(1)基态铜原子的空间运动状态为______ 种。
(2)精磨酸浸过程中,精磨的作用是_____ ;酸浸一般选用硫酸溶液在纯氧环境中进行,酸浸的化学方程式为______ 。
(3)已知增大氧气的浓度可以提高的浸取率,请结合化学用语解释其原因______ 。
(4)生石灰碱浸时调节pH的范围为_____ 。
(5)滤渣X的主要成分是_____ 。
(6)向滤液B中通入高压,可成功制得单质铜的原因是______ 。
(7)黄铁精矿处理含铬废水的机理如图所示:在溶液反应中,黄铁精矿会部分溶解与()发生氧化还原反应,请结合信息写出此过程的离子反应方程式:_______ 。
2.铜蓝矿的主要成分为CuS,黄铁矿的主要成分为。
3.可能用到的数据如下:
开始沉淀pH | 1.9 | 4.2 | 6.2 |
沉淀完全pH | 3.2 | 6.7 | 8.2 |
(1)基态铜原子的空间运动状态为
(2)精磨酸浸过程中,精磨的作用是
(3)已知增大氧气的浓度可以提高的浸取率,请结合化学用语解释其原因
(4)生石灰碱浸时调节pH的范围为
(5)滤渣X的主要成分是
(6)向滤液B中通入高压,可成功制得单质铜的原因是
(7)黄铁精矿处理含铬废水的机理如图所示:在溶液反应中,黄铁精矿会部分溶解与()发生氧化还原反应,请结合信息写出此过程的离子反应方程式:
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【推荐1】某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图),以环己醇制备环己烯。
已知:
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是_______ ,导管B除了导气外还具有的作用是_______ 。
②试管C置于冰水浴中的目的是_______ 。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在_______ 层(填“上”或“下”),分液后用_______ (填字母)洗涤。
a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4 c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按下图装置蒸馏,冷却水从_______ 口进入(填“f”或“g”)。蒸馏时要加入生石灰,目的是_______ 。
③收集产品时,控制的温度应在_______ 左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是_______ (填字母,下同)。
a.蒸馏时从70 ℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是_______ 。
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠
已知:
密度/(g·cm-3) | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 | |
环己醇 | 0.96 | 25 | 161 | 能溶于水 |
环己烯 | 0.81 | -103 | 83 | 难溶于水 |
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是
②试管C置于冰水浴中的目的是
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在
a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4 c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按下图装置蒸馏,冷却水从
③收集产品时,控制的温度应在
a.蒸馏时从70 ℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠
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【推荐2】高铁酸钠(Na2FeO4)具有很强的氧化性,是一种新型的绿色净水消毒剂。工业上以菱铁矿(主要成分是FeCO3及少量SiO2)为原料制备高铁酸钠生产过程如下:
(1)Na2FeO4中铁元素的化合价为______ ,高铁酸钠用于杀菌消毒时的化学反应类型为_________ (填“氧化还原”、“复分解”或“化合”)反应。
(2)按照上述流程,步骤①中碱浸时能否用较便宜的Ca(OH)2替代NaOH_____ (填“能”或“不能”),理由是______________________________________________ 。
(3)步骤②中28%的稀硫酸需要用98%的浓硫酸配制,配制时所需玻璃仪器除量筒外,还需要______ (填字母序号)。
A.容量瓶 B.烧杯 C.圆底烧瓶 D.玻璃棒
(4)步骤④中除生成Na2FeO4外,还有NaCl生成,其离子方程式为_________________ 已知步骤⑤是向Na2FeO4溶液中继续加入氢氧化钠固体得到悬浊液,则操作a的名称为_________ 。
(5)理论上,每获得0.5 mol的FeO42-消耗NaClO的总质量为_________ 。
(1)Na2FeO4中铁元素的化合价为
(2)按照上述流程,步骤①中碱浸时能否用较便宜的Ca(OH)2替代NaOH
(3)步骤②中28%的稀硫酸需要用98%的浓硫酸配制,配制时所需玻璃仪器除量筒外,还需要
A.容量瓶 B.烧杯 C.圆底烧瓶 D.玻璃棒
(4)步骤④中除生成Na2FeO4外,还有NaCl生成,其离子方程式为
(5)理论上,每获得0.5 mol的FeO42-消耗NaClO的总质量为
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【推荐3】硫酸锰晶体(MnSO4·H2O)是一种重要的化工原料,利用软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铜矿(主要成分为CuFeS2)可以制取(MnSO4·H2O),其化工生产流程如下:
已知:Ksp[Mn(OH)2]=4.0×10-14、Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20、Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39、Ksp[Fe(OH)2]=1×10-16.3;
(1)将矿石混合研磨成细粉的目的是____ ,“酸浸”过程中得到滤渣1为单质硫,滤液中含有Cu2+、Mn2+、Fe3+,写出“酸浸”发生反应的离子方程式:____ 。
(2)氧化的目的是将酸性滤液中可能含有的Fe2+转化为Fe3+,则试剂X可能为____ (填化学式)。检验滤液1中Fe3+常用的试剂为____ 。
(3)滤渣2的成分为____ (填化学式),为了得到较为纯净的MnSO4·H2O,使用碱液调节pH的范围为____ 。(lg2=0.3)(已知:①滤液2中Mn2+的浓度为0.02mol/L;②当离子浓度小于10-6mol/L时,即可认为该离子已除净)
(4)若工艺流程改为先“调节pH”后“氧化”,则“滤液2”中可能含有的杂质离子为____ 。
(5)结合图象,补充由滤液2获得(MnSO4·H2O)晶体的具体实验步骤是____ 。(必须用到的试剂:1.0mol/L稀硫酸、酒精)
已知:Ksp[Mn(OH)2]=4.0×10-14、Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20、Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39、Ksp[Fe(OH)2]=1×10-16.3;
(1)将矿石混合研磨成细粉的目的是
(2)氧化的目的是将酸性滤液中可能含有的Fe2+转化为Fe3+,则试剂X可能为
(3)滤渣2的成分为
(4)若工艺流程改为先“调节pH”后“氧化”,则“滤液2”中可能含有的杂质离子为
(5)结合图象,补充由滤液2获得(MnSO4·H2O)晶体的具体实验步骤是
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【推荐1】富硼渣中含有镁硼酸盐(2MgO·B2O3)、镁硅酸盐(2MgO·SiO2)及少量Al2O3、FeO等杂质。由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸(H3BO3)晶体的一种工艺流程如图:
已知:生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol/L)
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有__ 、__ 等。
(2)酸浸时发生反应:2MgO·SiO2+2H2SO4=2MgSO4+SiO2+2H2O,2MgO·B2O3+2H2SO4+H2O=2H3BO3+2MgSO4。
①酸浸时,富硼渣中所含Al2O3和FeO也同时溶解,写出相关反应的离子方程式:__ 、__ 。
②已知硼酸与过量NaOH溶液发生的中和反应为:H3BO3+OH-=B(OH)。下列关于硼酸的说法正确的是___ (填序号)。
a.硼酸是一元酸
b.向NaHCO3固体中滴加饱和硼酸溶液,有气泡产生
c.硼酸的电离方程式可表示为:H3BO3+H2OB(OH)+H+
(3)检验褐色浸出液中的杂质离子:取少量浸出液,__ (填操作和现象),证明溶液中含有Fe2+。
(4)除去浸出液中的杂质离子:用MgO调节溶液的pH至__ 以上,使杂质离子转化为__ (填化学式)沉淀,过滤。
已知:生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol/L)
Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | |
开始沉淀时 | 1.9 | 3.4 | 7.0 | 9.1 |
完全沉淀时 | 3.2 | 4.7 | 9.0 | 11.1 |
(2)酸浸时发生反应:2MgO·SiO2+2H2SO4=2MgSO4+SiO2+2H2O,2MgO·B2O3+2H2SO4+H2O=2H3BO3+2MgSO4。
①酸浸时,富硼渣中所含Al2O3和FeO也同时溶解,写出相关反应的离子方程式:
②已知硼酸与过量NaOH溶液发生的中和反应为:H3BO3+OH-=B(OH)。下列关于硼酸的说法正确的是
a.硼酸是一元酸
b.向NaHCO3固体中滴加饱和硼酸溶液,有气泡产生
c.硼酸的电离方程式可表示为:H3BO3+H2OB(OH)+H+
(3)检验褐色浸出液中的杂质离子:取少量浸出液,
(4)除去浸出液中的杂质离子:用MgO调节溶液的pH至
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【推荐2】某矿石中含有硅、铁、铝的氧化物,为综合开发资源提高矿石的利用率,化工厂采取如图工艺制备铁红和。
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表:
(1)提高酸浸效率的措施_______ (答出两种即可),
(2)“氧化”步骤采用双氧水,且反应放热,需分多次添加方式。其涉及的离子方程式:_______ ,分多次添加双氧水的目的是_______ 。
(3)调节pH的范围为_______ 。
(4)由制备无水的操作为_______ 。
(5)写出滤渣A与氢氟酸反应的化学反应方程式_______ 。
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表:
金属离子 | |||
开始沉淀的pH | 2.2 | 3.7 | 9.5 |
沉淀完全的pH() | 3.1 | 4.7 | 11.1 |
(2)“氧化”步骤采用双氧水,且反应放热,需分多次添加方式。其涉及的离子方程式:
(3)调节pH的范围为
(4)由制备无水的操作为
(5)写出滤渣A与氢氟酸反应的化学反应方程式
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【推荐3】海洋是一个巨大的化学资源宝库,含有80多种元素,钠和氯是其中含量最高的元素,工业上可以用粗食盐水(含少量杂质)、氨、石灰石等为原料制备,其工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)的俗名叫_______ 。
(2)粗盐精制过程中加入的沉淀剂是石灰乳和纯碱,应先加_______ 。
(3)上述流程中循环使用的物质有_______ 。
(4)图中制得的饱和食盐水还可用于氯碱工业,溶液的电解产物可用于生产盐酸、漂白粉、氢氧化钠等产品。工业上电解饱和食盐水的离子方程式为_______ 。
(5)写出Ⅲ的化学方程式_______ 。
(6)氨气可用电解法合成,其原料转化率大幅度提高,有望代替传统的工业合成氨工艺。电解法合成氨的两种原理及装置如图所示。则a电极上通入的X为_______ ,d电极上的电极反应为:_______ 。
请回答下列问题:
(1)的俗名叫
(2)粗盐精制过程中加入的沉淀剂是石灰乳和纯碱,应先加
(3)上述流程中循环使用的物质有
(4)图中制得的饱和食盐水还可用于氯碱工业,溶液的电解产物可用于生产盐酸、漂白粉、氢氧化钠等产品。工业上电解饱和食盐水的离子方程式为
(5)写出Ⅲ的化学方程式
(6)氨气可用电解法合成,其原料转化率大幅度提高,有望代替传统的工业合成氨工艺。电解法合成氨的两种原理及装置如图所示。则a电极上通入的X为
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