实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体,其实验流程如下:
已知:Ⅰ.Ksp(CaSO4)=4.8×10−5,Ksp(CaCO3)=3×10−9
Ⅱ.pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。
回答下列问题:
(1)保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,提高废渣浸取速率的方法是____。
(2)加入(NH4)2CO3溶液浸取废渣时,发生反应的离子方程式为:______________。当两种难溶电解质共存达到平衡时,溶液中=__________。
(3)以水洗后的滤渣为原料,盐酸和Ca(OH)2必要试剂,设计制取CaCl2溶液的方案:______
高二化学工业流程中等难度题
实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体,其实验流程如下:
已知:Ⅰ.Ksp(CaSO4)=4.8×10−5,Ksp(CaCO3)=3×10−9
Ⅱ.pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。
回答下列问题:
(1)保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,提高废渣浸取速率的方法是____。
(2)加入(NH4)2CO3溶液浸取废渣时,发生反应的离子方程式为:______________。当两种难溶电解质共存达到平衡时,溶液中=__________。
(3)以水洗后的滤渣为原料,盐酸和Ca(OH)2必要试剂,设计制取CaCl2溶液的方案:______
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体,其实验流程如下:
(1)室温下,反应CaSO4(s)+(aq)
CaCO3(s)+
(aq)达到平衡,则溶液中
=________[Ksp(CaSO4)=4.8×10−5,Ksp(CaCO3)=3×10−9]。
(2)将氨水和NH4HCO3溶液混合,可制得(NH4)2CO3溶液,其离子方程式为________;浸取废渣时,向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是________。
(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70 ℃,搅拌,反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降,其原因是________;保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高CaSO4转化率的操作有________。
(4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料,制取CaCl2溶液的实验方案:______[已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。实验中必须使用的试剂:盐酸和Ca(OH)2]。
高二化学实验题困难题查看答案及解析
铝是重要的金属材料,铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)固体a的化学式为________。
(2)由图中Ⅴ制取铵明矾溶液的化学方程式为____ _,从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)________、冷却结晶、过滤洗涤。
(3)以1 000 kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al2(SO4)3,需消耗质量分数为98%的硫酸(密度1.84 g·cm-3)________ L(保留一位小数)。
(4)若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1,则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为________。
高二化学填空题困难题查看答案及解析
铝是重要的金属材料,铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2]的工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)固体a的化学式为________,固体b化学式为________,Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为________________。
(2)由Ⅴ制取铵明矾溶液的化学方程式为__________________。
(3)由Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ都要用到的分离方法是__________________,由铵明矾溶液中制铵明矾晶体的操作是__________________。
(4)如果先向铝土矿加入过量氢氧化钠,再加入过量盐酸,此时首先出现的固体a是__________。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示:
硼镁泥的主要成分如下表:
MgO | SiO2 | FeO、Fe2O3 | CaO | Al2O3 | B2O3 |
30%~40% | 20%~25% | 5%~15% | 2%~3% | 1%~2% | 1%~2% |
回答下列问题:
(1)“酸解”时应该加入的酸是_______,“滤渣1”中主要含有_________(写化学式)。
(2)“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________、_______。
(3)判断“除杂”基本完成的检验方法是____________。
(4)分离滤渣3应趁热过滤的原因是___________。
高二化学综合题困难题查看答案及解析
硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、A12O3、CaO、MgO等杂质)。用该烧渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有 。
(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中含量将下降,其原因是 (用离子方程式表示)。
(3)根据下表数据:
在“除杂”步骤中,为除去和
,溶液的pH最大值应小于 ,常温下,当
pH=5 时,溶液中=
(已知常温下
)。
(4)“中和合成”的目的是将溶液中转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是 。
高二化学实验题困难题查看答案及解析
以粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2,还有少量的Fe2O3)为原料制取Al2O3的流程如下:
(1)操作Ⅰ的名称是________;溶液N中的溶质主要是____________(填化学式)。
(2)用H2SO4“酸浸”时的离子方程式为__________________________________(任写一个)。
(3)“煅烧”时的化学方程式为________。
高二化学工业流程简单题查看答案及解析
铝土矿是工业上制取铝的基本原料。为了除去铝土矿中的少量Fe2O3和SiO2等杂质制得纯净的Al2O3,某化学兴趣小组设计探究实验,操作过程如图所示:(A试剂有挥发性):
(1)操作过程中的试剂:A是______________盐酸、过滤
,B是______________;氢氧化钠、过滤
;;
(2)溶液甲到溶液乙的离子方程式为______________;
(3)在溶液乙中通入过量C02后发生反应的离子方程式为______________;
(4)如果A、B试剂互换,则C02应换为____________试剂,将溶液乙蒸干并灼烧,所得固体产物的主要成分是______________Al2O3、NaCl
(写化学式)。
高二化学填空题中等难度题查看答案及解析
铝土矿是工业上制取铝的基本原料.为了除去铝土矿中的少量Fe2O3和SiO2等杂质制得纯净的Al2O3,化学兴趣小组设计探究实验,操作过程如图所示:
(1)操作过程中的试剂或方法:A加入的试剂______,B加入的试剂______,C采用的方法______。
(2)在溶液乙中通入过量CO2后发生反应的离子方程式为_______________。
(3)如果A、B互换,则通C02应改加______。
(4)如果A、B互换,将溶液乙蒸干并灼烧,所得固体产物的主要成分是______(写化学式)。
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以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α氧化铝,既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其制备实验流程如下:
(1)写出铝灰与硫酸反应涉及的离子方程式________________________________________________。
(2)图中“滤渣”的主要成分为________(填化学式)。
(3)加30%H2O2溶液发生的离子反应方程式为______________________________________。
(4)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为:4[NH4Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O,将产生的气体通过下图所示的装置。
①集气瓶中收集到的气体是________(填化学式)。
②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O(g)外还有________(填化学式)。
③KMnO4溶液褪色(MnO4—被还原为Mn2+),发生的离子反应方程式为_________________。
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