长余辉材料在发光照明、交通等领域具有广泛的应用前景。下图是一种利用大理石(主要成分CaCO3和MgCO3)和铝土矿(主要成分Al2O3,还含少量Fe2O3杂质)制备一种长余辉材料(Ca12Al14Ox)的工艺流程图。回答下列问题:
(1)Ca12Al14Ox中x的数值为 ______,试剂X的名称是_________。
(2)NH4Cl溶液能溶解“粉末”的原因是_________,发生的主要反应的化学方程为______。
(3)反应②的离子方程式为 _______。
(4)实验室加热Al(OH)3应在________(填仪器名称)进行;操作①包括_____、干燥等。
(5)若溶液甲中c(Mg2+) <5×10-5mol•L-1元素损失,此时应调节溶液pH大于______,为减少钙元素损失,应控制溶液甲中c(Ca2+)≤______。常温下Ksp[Mg(OH)2]=5×10-11,Ksp[Ca(OH)2]=5×10-6。
高三化学工业流程困难题
长余辉材料在发光照明、交通等领域具有广泛的应用前景。下图是一种利用大理石(主要成分CaCO3和MgCO3)和铝土矿(主要成分Al2O3,还含少量Fe2O3杂质)制备一种长余辉材料(Ca12Al14Ox)的工艺流程图。回答下列问题:
(1)Ca12Al14Ox中x的数值为 ______,试剂X的名称是_________。
(2)NH4Cl溶液能溶解“粉末”的原因是_________,发生的主要反应的化学方程为______。
(3)反应②的离子方程式为 _______。
(4)实验室加热Al(OH)3应在________(填仪器名称)进行;操作①包括_____、干燥等。
(5)若溶液甲中c(Mg2+) <5×10-5mol•L-1元素损失,此时应调节溶液pH大于______,为减少钙元素损失,应控制溶液甲中c(Ca2+)≤______。常温下Ksp[Mg(OH)2]=5×10-11,Ksp[Ca(OH)2]=5×10-6。
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铝酸钙(mCaO·nAl2O3)是一系列由氧化钙和氧化铝在高温下烧结而成的无机化合物,被应用于水泥和灭火材料中,工业上用石灰石(主要成分为CaCO3和MgCO3)和铝土矿(主要成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2等)制备铝酸钙的流程如图:
回答下列问题:
(1)固体B的主要成分是__(填化学式);一系列操作包括过滤、洗涤、干燥,洗涤过程应如何操作?__。
(2)向滤液中通入CO2和NH3的顺序为__,其理由是__。
(3)溶液D转化为Al(OH)3;离子方程式是__。
(4)常温下,用适量的NH4Cl溶液浸取煅粉后,若要保持滤液中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,则溶液的pH应大于__[已知:Mg(OH)2的K=5×10-12]。
(5)假设上述过程每一步均完全反应,最终得到的铝酸钙(3CaO·7Al2O3)的质量刚好等于原铝土矿的质量,该铝土矿中Al的质量分数为__(计算结果保留三位有效数字)。
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(15分)四苯基乙烯(TFE)及其衍生物具有诱导发光特性,在光电材料等领域应用前景广泛。以下是TFE的两条合成路线(部分试剂及反应条件省略):
(1)A的名称是____ __;试剂Y为___ __。
(2)B→C的反应类型为______ _;B中官能团的名称是____ __,D中官能团的名称是______.。
(3)E→F的化学方程式是_______________________。
(4)W是D的同分异构体,具有下列结构特征:①属于萘()的一元取代物;②存在羟甲基(-CH2OH)。写出W所有可能的结构简式:__ ___。
(5)下列叙述正确的是______。
a.B的酸性比苯酚强
b.D不能发生还原反应
c.E含有3种不同化学环境的氢
d.TPE既属于芳香烃也属于烯烃
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(15分)四苯基乙烯(TFE)及其衍生物具有诱导发光特性,在光电材料等领域应用前景广泛。以下是TFE的两条合成路线(部分试剂及反应条件省略):
(1)A的名称是______;试剂Y为_____。
(2)B→C的反应类型为_______;B中官能团的名称是______,D中官能团的名称是______.。
(3)E→F的化学方程式是_______________________。
(4)W是D的同分异构体,具有下列结构特征:①属于萘()的一元取代物;②存在羟甲基(-CH2OH)。写出W所有可能的结构简式:_____。
(5)下列叙述正确的是______。
a.B的酸性比苯酚强 b.D不能发生还原反应
c.E含有3种不同化学环境的氢 d.TPE既属于芳香烃也属于烯烃
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TPE及其衍生物具有诱导发光特性,在光电材料等领域应用前景广泛。TPE的结构简式如图,下列关于TPE的说法正确的是
A. TPE属于苯的同系物
B. TPE能发生加成反应,但不能取代反应
C. TPE与化合物互为同分异构体
D. TPE的一氯代物有3种
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TPE及其衍生物具有诱导发光特性,在光电材料等领域应用前景广泛。TPE的结构简式如图,下列关于TPE的说法正确的是
A. TPE属于苯的同系物
B. TPE能发生加成反应,但不能取代反应
C. TPE与化合物互为同分异构体
D. TPE的一氯代物有3种
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TPE及其衍生物具有诱导发光特性,在光电材料等领域应用前景广泛。TPE的结构简式如图,下列关于TPE的说法正确的是
A. TPE属于苯的同系物
B. TPE能发生加成反应,但不能取代反应
C. TPE与化合物互为同分异构体
D. TPE的一氯代物有3种
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TPE (四苯基乙烯)及其衍生物具有诱导发光特性,在光电材料等领域应用前景广泛。TPE的结构简式如右图,下列关于TPE的说法正确的是
A. TPE的分子式为C26H22 B. TPE能发生加成反应,不能发生取代反应
C. TPE与化合物互为同分异构体 D. TPE的一氯代物有3种
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Fe@Fe2O3纳米线是一种新型铁基材料,在催化、生物医药、环境科学等领域具有广阔应用前景。某研究小组以赤泥(铝土矿提取氧化铝过程中产生的固体废弃物,含SiO2、Fe2O3、Al2O3)为原料,设计下列流程制备Fe@Fe2O3纳米线并探究其在水处理中的应用。
回答下列问题:
(1)“浸出”实验中,盐酸起始浓度对铁、铝浸出率的影响如图所示:
①盐酸的合适浓度为______________。
②盐酸起始浓度为2 mol·L﹣1时,铁的浸出率很低,原因是______________。
(2)已知:25℃时,Al(OH)3(s)AlO2-+ H+ + H2O K=4×10-13。若浸出液c(Al3+) = 0.04 mol·L-1,“调节pH”时,pH最小应为______________(设调节pH过程中溶液体积不变)。
(3)Fe@Fe2O3纳米线为壳层结构(核是Fe、壳是Fe2O3),壳是由中心铁核在合成过程中被氧化而形成。
①“合成”时滴加NaBH4溶液过程中伴有气泡产生,滤液Ⅱ中含B(OH)3,合成铁核的离子方程式为____________________________。
②“合成”后,经过滤、______________、______________获得Fe@Fe2O3纳米线。
(4)Fe@Fe2O3纳米线去除水体中Cr2O72-的机理是,纳米线将Cr2O72-吸附在表面并还原。在“无氧”和“有氧”条件下将纳米线分别置于两份相同的水体中,80 min后回收该纳米线,测得其表面元素的原子个数比如下表:
①在水体中Fe@Fe2O3纳米线形成的分散系是____________________________。
②样本2的实验条件是______________(填“有氧”或“无氧”)。
③已知水体中检测不到Cr(Ⅲ),样本1中Fe@Fe2O3纳米线的表面Cr(Ⅵ)的去除率为____________________________。
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磷酸铝(AlPO4)是一种用途广泛的材料,在建筑、耐火材料、化工等方面具有广泛的应用前景。以磷硅渣[主要成分为Ca3(PO4)2、Al2O3、SiO2和V2O5等]为原料制备磷酸铝的工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)酸浸液中含磷元素的主要粒子是____________(填化学式,下同),浸渣中的主要化学成分是____________。
(2)生石灰除了调节pH外,另一作用是____________。
(3)滤液中钒元素以V3O93-形式存在,V3O93-易水解为[VO3(OH)]2-,该水解反应的离子方程式为_______。
(4)碱浸时,粗磷酸铝转化为可溶性溶质,则可溶性溶质分别是____________(填化学式)。
(5)实验测得pH、反应温度与时间对碱浸时固相中P、Al含量的影响如图所示:
则最优反应条件是_______。
(6)固相反应制备磷酸铝的方法之一是在900℃的焙烧炉内加热磷酸二氢铵与氧化铝混合物,写出该反应的化学方程式:____________。
(7)已知:Ksp(AlPO4)=6.3×10-19、Ksp[Ca3(PO4)2]=2.0×10-29。在物质的量浓度分别为0.01mo·L-1的CaCl2和AlCl3的混合溶液中加入等体积的Na3PO4溶液,若使A13+恰好沉淀完全,即溶液中c(A13+)=1.0×10-5mol·L-1,此时是否有Ca3(PO4)2沉淀生成:____________(列式计算)。
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