由黏土(主要成分Al2O3·2SiO2·2H2O，含少量Fe2O3、CaO、MgO等杂质)...

由黏土(主要成分Al2O3·2SiO2·2H2O，含少量Fe2O3、CaO、MgO等杂质)与磷肥生产的含氟废气生产冰晶石Na3AlF6的工艺流程如下：

请回答下列问题：

(1) 冰晶石在电解Al2O3制铝中的作用是______，需定期更换石墨______(填“阳”或“阴”)极。

(2) 不用98%硫酸进行“反应1”的可能原因是______。

A．不易发生离子反应，造成浸出率下降

B．反应速率太快太剧烈，造成了操作危险

C．产生较多酸性废液，也提高了原料成本

(3) 保持其他条件不变，反应1的铝浸出率在不同温度下随时间变化如图所示。“反应1”的最佳温度与时间分别是______℃、______min。

(4) “除杂”步骤产生的“滤渣”中含有BaSO4、CaSO4、S等难溶物，写出产生S的离子方程式______。

(5) 若按“黏土滤液溶液”来制备Al2(SO4)3·18H2O，该方案的原料利用率比原方案更______ (填“高”或“低”)。

(6) “反应2”所得“滤液”中含氟物质主要为______ (写化学式)。

(7) 已知Ka(HF)= 6.4×10-4，Al3++ 6F-AlF的K=1.0×1019，欲使平衡时c(AlF)/c(Al3+)≥10，且调节并维持滤液pH=5.5，则其中HF平衡浓度应不低于______mol/L(保留2位有效数字，100.5≈ 3.2)。

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（8分）某科研小组，用含有少量的CaO和Fe₂O₃的高岭土（主要成分：Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O）来研制新型净水剂，其实验方案如下：将土样和纯碱混合均匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤弃去残渣，滤液用盐酸酸化，经过滤，分别得到沉淀和溶液，溶液即是净水剂。

（1）土样和纯碱混合均匀，加热熔融时，土样中的主要成分与纯碱反应的化学方程式为：

①________；②Al₂O₃＋Na₂CO₃2NaAlO₂＋CO₂↑。

（提示：NaAlO₂易溶于水并转化为Na[Al (OH)₄]）

（2）最后得到的沉淀物是________，生成沉淀的离子方程式为________。

（3）实验室中常备的坩埚有瓷坩埚，氧化铝坩埚和铁坩埚，本实验熔融土样时应选用________坩埚。

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Mg(OH)2可用作塑料的阻燃剂。现以某矿石(主要成分为3MgO·2SiO2·2H2O，还有少量Fe2O3、FeO、CaO和Al2O3)为原料生产，其工艺流程如下：

已知：

表1生成氢氧化物沉淀的pH

表2原料价格表

回答下列问题：

(1)酸浸时，为提高矿石的浸出率可采取的措施为_________(任写一条)。该过程H2SO4适当过量的目的是_______________、_________________。

(2)工业生产要求生产成本较低，产品尽量不含杂质。试剂A的最佳选择是______，写出其发生反应的离子方程式_______________________。

(3)水解过程需调节溶液pH，a的取值范围为______，滤渣II的成分是______(填化学式)。

(4)向过滤II所得滤液中加入一定量氨水，写出镁离于沉淀的离子方程式____________，该过程温度不宜过高的原因是_____________________。

(5)实际生产中，可由Mg(OH)2为原料制备单质镁，简述制备方法_____________

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用高岭土(主要成分是Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O，并含有少量的CaO、Fe₂O₃)研制新型净水剂(铝的化合物)，其实验步骤如下：将土样和纯碱混匀，加热熔融。冷却后，用水浸取熔块，过滤，弃去残渣。滤液用盐酸酸化，经过滤，分别得到沉淀和溶液。溶液即为净水剂。

(1)写出熔融时的主要成分与纯碱反应的化学方程式(Al₂O₃与纯碱的反应和SiO₂与纯碱的反应相似)：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)最后沉淀物是________，生成该沉淀的离子方程式是

________________________________________________________________________。

(3)实验室中常用的有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚，本实验在熔融土样和纯碱的混合物时，应选用________坩埚。

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某科研小组用高岭土(主要成分是Al₂O₃·2SiO₂·2H₂O，并含少量的CaO、Fe₂O₃)研制新型净水剂(铝的化合物)。其实验步骤如下：将土样和纯碱混匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤，弃去残渣，溶液用盐酸酸化，经过滤，分别得到沉淀和溶液，溶液即为净水剂。

(1)写出熔融时的主要成分与纯碱反应的化学方程式(Al₂O₃与纯碱的反应和SiO₂与纯碱反应相似)：________________________，

(2)最后的沉淀物是__________________________________，

写出生成该沉淀的离子方程式：_______________________________

(3)实验中常用的有瓷坩埚、氧化铝坩埚和铁坩埚。本实验在熔融土样时，应选________坩埚。

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某钴矿石的主要成分为Co2O3，同时含有少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等杂质。用该种钴矿石制取CoC2O4·2H2O的工艺流程如下：

①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；

②部分阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表：

（1）写出两条提高浸出速率所采取的措施_______、________。

（2）浸出过程中加入Na2SO3的主要目的是___________。

（3）沉淀1的成分是___________(写化学式)。

（4）在C1O3-和Co3+中，氧化性最强的是_____________。

（5）浸出液中加入NaC1O3所发生反应的离子方程式为_________。

（6）滤液II中加入萃取剂的作用是__________。

（7）“操作X”包括______和_____________。

（8）“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。当加入过量NaF后，所得滤液中c(Mg2+):c(Ca2+)= 0.67，则Ksp(MgF2)=_________(已知Ksp(CaF2)=1.10×10-10)。

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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、Al₂O₃、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20 min，若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe²⁺含量将下降，其原因用离子方程式表示：________。

（3）根据下表数据：

在“除杂”步骤中，为除去Fe³⁺和Al³⁺，溶液的pH最大值应小于________，当pH＝5时，溶液中c(Al³⁺)为________mol·L^－1（已知常温下K_sp[Al(OH)₃]＝2.0×10^－33）。

（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe²⁺转变为碳酸亚铁沉淀，碳酸氢铵与硫酸亚铁反应的离子方程式为。

若用等物质的量的碳酸铵替代碳酸氢铵，则产品中可能混有的杂质是________。

（5）A的操作是________。

（6）m g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁n g。药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含m、n的表达式表示）。

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(14分)硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO₃，并含少量的Fe₂O₃ 、FeCO₃  MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：

（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是________。

（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：

□Fe（OH）₂+□____+□_____==□Fe（OH）₃ +□Cl^-

（3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，相对分子质量为89，化学式是______。

（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为______。

（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，最合适的反应物是______（选填序号）。

a．大理石粉          b．石灰乳         c．纯碱溶液          d．烧碱溶液

（6）“滤液4”之后的操作依次为______、______、过滤，洗涤，干燥。

（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO₃ 的质量分数不低于________。

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（14分）硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO₃，并含少量的Fe₂O₃ 、FeCO₃  MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：

（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是__ __。

（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：

□Fe（OH）₂+□____+□_____==□Fe（OH）₃ +□CI^-

（3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是______。

（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为______。

（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是______（选填序号）。

a．大理石粉          b．石灰乳         c．纯碱溶液          d．烧碱溶液

（6）“滤液4”之后的操作依次为______、______、过滤，洗涤，干燥。

（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO₃ 的质量分数不低于________。

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硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量Fe2O3 、FeCO3 、 MgO、CaO等，生产工艺流程图如下：

（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是___________________。

（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：

□Fe(OH)2+ □____+ □_____== □Fe(OH)3 + □Cl_

（3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H ，化学式式量为89，化学式是_______　　　　　　　　　 。

（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为______　　　　 。

（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是_________（选填序号）。

a．大理石粉　　　　 b．石灰乳　　　　 c．纯碱溶液　　　　　 d．烧碱溶液

（6）“滤液4”之后的操作依次为　 ______　　　　 、_______　　　　 、过滤，洗涤，干燥。

（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于　　　　　　　　　　　　 。

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