六氟合铝酸钠(Na3AlF6)俗称冰晶石,微溶于水,可用作陶瓷乳白剂、树脂橡胶的耐磨填充剂等。实验室以萤石(CaF2,难溶于水)、石英和纯碱等为原料可制备Na3AlF6,实验步骤如下:
Ⅰ.将萤石(CaF2)、石英和纯碱按一定比例混合后煅烧并释放出CO2;
Ⅱ.……
Ⅲ.在浸取液中加入稀硫酸调节pH,再加入硫酸铝,充分反应后过滤,洗涤烘干后得到六氟合铝酸钠。
回答下列问题:
(1)Na3AlF6中铝元素的化合价为__________。
(2)步骤Ⅰ中煅烧原料混合物时,盛装原料混合物的仪器名称为___________;混合物煅烧后除生成CO2、CaSiO3外还有一种产物(二元化合物),该物质的化学式为______________。
(3)步骤Ⅱ的具体内容是__________________。
(4)通过实验探究不同pH时氟离子的去除率,即对多份相同量的浸取液调节至不同pH后,再分别加入等量硫酸铝,得到了溶液中残留氟浓度和氟去除率随溶液pH的变化关系如图所示。则步骤Ⅲ中最佳pH为_________;图中当pH增大时,氟去除率下降的原因是_______________________________________。
(5)步骤Ⅲ中检验过滤后的固体已洗涤干净的方法是_______________________________。
(6)写出一种能将含氟废水中氟离子去除的可行方法:______________________________。
高三化学综合题中等难度题
六氟合铝酸钠(Na3AlF6)俗称冰晶石,微溶于水,可用作陶瓷乳白剂、树脂橡胶的耐磨填充剂等。实验室以萤石(CaF2,难溶于水)、石英和纯碱等为原料可制备Na3AlF6,实验步骤如下:
Ⅰ.将萤石(CaF2)、石英和纯碱按一定比例混合后煅烧并释放出CO2;
Ⅱ.……
Ⅲ.在浸取液中加入稀硫酸调节pH,再加入硫酸铝,充分反应后过滤,洗涤烘干后得到六氟合铝酸钠。
回答下列问题:
(1)Na3AlF6中铝元素的化合价为__________。
(2)步骤Ⅰ中煅烧原料混合物时,盛装原料混合物的仪器名称为___________;混合物煅烧后除生成CO2、CaSiO3外还有一种产物(二元化合物),该物质的化学式为______________。
(3)步骤Ⅱ的具体内容是__________________。
(4)通过实验探究不同pH时氟离子的去除率,即对多份相同量的浸取液调节至不同pH后,再分别加入等量硫酸铝,得到了溶液中残留氟浓度和氟去除率随溶液pH的变化关系如图所示。则步骤Ⅲ中最佳pH为_________;图中当pH增大时,氟去除率下降的原因是_______________________________________。
(5)步骤Ⅲ中检验过滤后的固体已洗涤干净的方法是_______________________________。
(6)写出一种能将含氟废水中氟离子去除的可行方法:______________________________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
冰晶石又名六氟铝酸钠(Na3A1F6)白色固体,微溶于水,常用作电解铝工业的助熔剂。工业上用萤石(主要成分是CaF2)、浓硫酸、氢氧化铝和碳酸钠溶液通过湿法制备冰晶石,某化学实验小组模拟工业上制取Na2AlF6的装置图如下(该装置均由聚四氟乙烯仪器组装而成)。
已知:CaF2+H2SO4CaSO4+2HF↑
(1)实验仪器不能使用玻璃仪器的原因是_____________(用化学方程式表示)。
(2)装置III的作用为______________________。
(3)在实验过程中,装置II中有CO2气体逸出,同时观察到有白色固体析出,请写出该反应的离子反应方程式:__________________。
(4)在实验过程中,先向装置II中通入HF气体,然后再滴加Na2CO3溶液,而不是先将Na2CO3和A1(OH)3混合后再通入HF气体,其原因是_______________。 .
(5)装置II反应后的混合液经过过滤可得到Na3A1F6晶体,在过滤操作中确定沉淀已经洗涤干净的方法是_____________________。
(6)在电解制铝的工业生产中,阳极的电极反应式为_____________。
(7)萤石中含有少量的Fe2O3杂质,可用于装置I反应后的溶液来测定氟化钙的含量。具体操作如下:取8.0 g萤石加入装置I中,完全反应后,将混合液加稀释,然后加入足量的KI固体,再以淀粉为指示剂,用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,当出现_________现象时,到达滴定终点,消耗Na2S2O3标准溶液40.00mL,则萤石中氟化钙的百分含量为______________。(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)
高三化学实验题困难题查看答案及解析
冰晶石又名六氟铝酸钠(Na3A1F6)白色固体,微溶于水,常用作电解铝工业的助熔剂。工业上用萤石(主要成分是CaF2)、浓硫酸、氢氧化铝和碳酸钠溶液通过湿法制备冰晶石,某化学实验小组模拟工业上制取Na2AlF6的装置图如下(该装置均由聚四氟乙烯仪器组装而成)。
已知:CaF2+H2SO4CaSO4+2HF↑
(1)实验仪器不能使用玻璃仪器的原因是_____________(用化学方程式表示)。
(2)装置III的作用为______________________。
(3)在实验过程中,装置II中有CO2气体逸出,同时观察到有白色固体析出,请写出该反应的离子反应方程式:__________________。
(4)在实验过程中,先向装置II中通入HF气体,然后再滴加Na2CO3溶液,而不是先将Na2CO3和A1(OH)3混合后再通入HF气体,其原因是_______________。 .
(5)装置II反应后的混合液经过过滤可得到Na3A1F6晶体,在过滤操作中确定沉淀已经洗涤干净的方法是_____________________。
(6)在电解制铝的工业生产中,阳极的电极反应式为_____________。
(7)萤石中含有少量的Fe2O3杂质,可用于装置I反应后的溶液来测定氟化钙的含量。具体操作如下:取8.0 g萤石加入装置I中,完全反应后,将混合液加稀释,然后加入足量的KI固体,再以淀粉为指示剂,用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,当出现_________现象时,到达滴定终点,消耗Na2S2O3标准溶液40.00mL,则萤石中氟化钙的百分含量为______________。(已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)
高三化学实验题困难题查看答案及解析
冰晶石又名六氟铝酸钠(Na3A1F6)白色固体,微溶于水,常用作电解铝工业的助熔剂。工业上用萤石(主要成分是CaF2)、浓硫酸、氢氧化铝和碳酸钠溶液通过湿法制备冰晶石,某化学实验小组模拟工业上制取Na2AlF6的装置图如下(该装置均由聚四氟乙烯仪器组装而成)。
已知:CaF2+H2SO4CaSO4+2HF↑
(1)实验仪器不能使用玻璃仪器的原因是_____________(用化学方程式表示)。
(2)装置III的作用为______________________。
(3)在实验过程中,装置II中有CO2气体逸出,同时观察到有白色固体析出,请写出该反应的离子反应方程式:__________________。
(4)在实验过程中,先向装置II中通入HF气体,然后再滴加Na2CO3溶液,而不是先将Na2CO3和A1(OH)3混合后再通入HF气体,其原因是_______________。 .
(5)装置II反应后的混合液经过过滤可得到Na3A1F6晶体,在过滤操作中确定沉淀已经洗涤干净的方法是_____________________。
(6)在电解制铝的工业生产中,阳极的电极反应式为_____________。
(7)萤石中含有少量的Fe2O3杂质,可用于装置I反应后的溶液来测定氟化钙的含量。具体操作如下:取8.0 g萤石加入装置I中,完全反应后,将混合液加稀释,然后加入足量的KI固体,再以淀粉为指示剂,用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,当出现_________现象时,到达滴定终点,消耗Na2S2O3标准溶液40.00mL,则萤石中氟化钙的百分含量为______________。(已知:I2+2S2O32-==S4O62-+2I-)
高三化学填空题困难题查看答案及解析
冰晶石(Na3 AlF6)难溶于水,广泛应用于铝的冶炼。工业上用萤石(CaF2)为原料生产Na3 AlF6:
回答下列问题:
(1)在铝的冶炼中,Na3AlF6的作用是 。
(2)煅烧时总反应的化学方程式为,用水浸取后残渣的主要成分是
(3)煅烧后的固体在浸取前进行粉碎的目的是 ,为达到相同目的,常温浸取时还可采取的措施是 。
(4)写出向NaF溶液中加入硫酸铝溶液发生反应的离子方程式:__ __。NaF溶液呈碱性,用离子方程式表示其原因: ,因此在按化学计量加入硫酸铝溶液前,需先用硫酸将NaF溶液的pH下调至5左右,否则可能产生副产物
(5)97.5 kg含CaF2 80%萤石(杂质不含氟元素)理论上可生产Na3 AlF6 kg(设生产过程中的每一步含氟物质均完全转化)。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
(13分)冰晶石是一种矿物,主要成分为六氟合铝酸钠(Na3AlF6),微溶于水,熔融的冰晶石能溶解氧化铝,在电解铝工业作助熔剂,制造乳白色玻璃和搪瓷的遮光剂。工业上生产Na3AlF6的主要流程如下:
试结合生产流程回答下列问题:
(1)浸取后的“残渣”中一定含有的成分是________,硫酸铝与NaF(aq)反应的离子方程式为____;
(2)为提高NaF的浸出率,煅烧后的固体在浸取前应采取的措施为 ,为得到纯净的Na3AlF6产品,操作a包括的主要操作步骤为 → → ;
(3)在按化学计量加入硫酸铝溶液前,需先用硫酸将NaF(aq)的pH下调至5左右,请解释其原因是 ;
(4)78kg含CaF280%的氟石(杂质不含氟元素)理论上可生产Na3AlF6______kg(设生产过程中的每一步含氟物质均完全转化);
(5)碳酸化法也是工业制取Na3AlF6的一种方法:在偏铝酸钠及氟化钠溶液中,通入足量二氧化碳即可,请写出该反应的化学方程式____________ _。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
冰晶石(Na3AlF6)微溶于水,工业上用萤石(CaF2含量为96%)、二氧化硅为原料,采用氟硅酸钠法制备冰晶石,其工艺流程如下:
据此分析,下列观点不正确的是
A. 滤渣A的主要成分是CaSO4
B. 上述流程中,所涉反应没有复分解反应
C. “操作i”不可用硅酸盐质设备进行分离
D. 流程中可循环使用的物质除H2SO4、SiO2外,滤液B经浓缩后也能循环使用
高三化学单选题困难题查看答案及解析
冰晶石(Na3AlF6)微溶于水,工业上用萤石(CaF2含量为96%)、二氧化硅为原料,采用氟硅酸钠法制备冰晶石,其工艺流程如下:
(1)Na3AlF6中氟、铝以共价键结合,写出Na3AlF6中所含阳离子的电子式________________,滤渣A的主要成分是_______________________(填名称)。
(2)为探究适合“酸浸”的条件,取4份相同样品进行实验,所得结果如下表所示:
实验编号 | 萤石品位 | 硫酸的 | 反应温度/℃ | 获得 Na2SiF6的质量 |
(CaF2含量) | 质量分数 | |||
1 | 96% | 25% | 60~70 | 120 |
2 | 96% | 35% | 60~70 | 153 |
3 | 96% | 35% | 80~90 | 100 |
4 | 96% | 40% | 60~70 | 141 |
①实验3比实验2获得Na2SiF6的质量低的原因可能是___________________。
②选择“酸浸”时所采用的最适合条件为____________________________。
(3)写出反应③的离子方程式:______________________________。
(4)“操作ⅰ”不能用硅酸盐质设备进行分离的原因__________________________。
(5)经测定,操作ⅰ所得滤液中所含杂质中K+浓度为0.05 mol·L-1,当Na+浓度降为0.01mol·L-1时,若不考虑其它离子影响和溶液体积变化,K+___________(填“是”或“否”)开始沉淀。(已知 25℃时,Ksp(Na3AlF6)=4.0×10-10,Ksp(K3AlF6)=6.0·10-8)
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
冰晶石(Na3A1F6)微溶于水,工业上用萤石(CaF2含量为96%)、二氧化硅为原料,采用氟硅酸钠法制备冰晶石,其工艺流程如下:
(1)Na3AlF6中氟、铝以共价键结合,写出Na3A1F6中所含阳离子的电子式____________,滤渣A的主要成分是___________(填名称)。
(2)为探究适合“酸浸”的条件,取4份相同样品进行实验,所得结果如下表所示:
①实验3比实验2获得。Na2SiF6的质量低的原因可能是_________________________。
②选择“酸浸”时所采用的最适合条件为_____________________。
(3)写出反应③的离子方程式:______________________________。
(4)“操作i”不能用硅酸盐质设备进行分离的原因_____________________________。
(5)经测定,操作i所得滤液中所含杂质中K+浓度为0.05mol·L-1,当Na+浓度降为0.01mol·L-1时,若不考虑其它离子影响和溶液体积变化,K+_____(填“是”或“否”)开始沉淀。(已知25℃时,Ksp(Na3AlF6)=4.0×10-10,Ksp(K3A1F6)=6.0×10-8)
高三化学综合题困难题查看答案及解析
铝(熔点660℃)是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3(熔点2045℃)和冰晶石(Na3AlF6,六氟合铝酸钠)混合熔融后电解制得。回答下列问题:
(1)铝属于活泼金属却能在空气中稳定存在,原因是____(用化学用语及相关文字说明)。
(2)将0.1mo/LAlCl3溶液和10%NH4F溶液混合制取Na3AlF6。该实验所用试管及盛装NaF溶液的试剂瓶均为塑料材质,原因是____(用离子方程式表示)。
(3)下列关于氧化铝的叙述正确的是_____。
A.氧化铝可以治疗胃酸过多 B.氧化铝因为熔点高,可以作耐火材料
C.氧化铝是铝热剂的成分之一 D.氧化铝是天然蓝宝石的主要成分
(4)以Al 和NiO(OH)为电极,NaOH 溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池反应的化学方程式是________。
(5)某工厂排放出有毒物质NOC1,它遇水就会生成NO3-。NOCl 分子中各原子均满足8电子稳定结构,则NOCl的电子式为____。水源中的NO3-对人类健康会产生危害,为了降低水源中NO3-的浓度,有研究人员建议在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2,该反应的离子方程式为____。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析