冰晶石又名六氟铝酸钠(Na3AlF6),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Na3AlF6的装置图如图(该装置均由聚四氟乙烯仪器组装而成)。
已知:CaF2+H2SO4CaSO4+2HF↑
(1)装置Ⅲ的作用为__。
(2)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方程式:__。
(3)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Al(OH)3混合后再通入HF气体,其原因是__。
(4)装置Ⅱ反应后的混合液经过过滤可得到Na3AlF6晶体,在过滤操作中确定沉淀已经洗涤干净的方法是__。
(5)萤石中含有少量的Fe2O3杂质,可用装置Ⅰ反应后的溶液来测定氟化钙的含量。具体操作如下:取8.0g萤石加入装置Ⅰ中,完全反应后,将混合液加水稀释,然后加入足量的KI固体,再以淀粉为指示剂,用0.1000mol·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+2=+2I-)
高二化学实验题中等难度题
铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:
回答下列问题:
(1)写出反应1的化学方程式___________________________ ;
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是 ,反应2的离子方程式为_______________ ;
(3)E可作为建筑材料,化合物C是_____ ,写出由D制备冰晶石的化学方程式 ____________;
(4)电解制铝的化学方程式是 _____________________________________,以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是 _________________。
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金属铝在现代生产和日常生活中应用广泛。工业上用电解熔融氧化铝的方法来制取金属铝,纯净氧化铝的熔点很高(约2045℃),在实际生产中,通过加入助熔剂冰晶石(Na3AlF6)在1000℃左右就可以得到熔融体。反应方程式为2Al2O34Al+3O2↑。
(1)在电解时阴极的电极反应式_________________,阳极的电极反应式_____________________。
(2)对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命,以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,可使铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为________________________。在电解过程中,阴极附近溶液的pH________ (填“增大,减小或不变”)
(3) “863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功,电解质为AlI3溶液,已知电池总反应为2Al+3I2=2AlI3,该电池负极的电极反应为:_____________________________,当负极质量减少27g时,在导线有________个电子通过。
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萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是( )
A.CaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱
B.CaF2的熔点较高,硬度较大
C.CaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电
D.CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小
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自然界中的CaF2又称萤石,是一种难溶于水的固体,属于典型的离子晶体。下列实验一定能说明CaF2是离子晶体的是( )
A. CaF2难溶于水,其水溶液的导电性极弱
B. CaF2的熔、沸点较高,硬度较大
C. CaF2固体不导电,但在熔融状态下可以导电
D. CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小
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(8分)重晶石(主要成分是BaSO4)是制备钡化合物的重要原料,但BaSO4不溶于水也不溶于酸,这给转化为其他钡盐带来了困难,工业上用饱和Na2CO3溶液处理BaSO4沉淀,待达到平衡后,移走上层清夜,重复多次操作,将其转化为易溶于酸的BaCO3,再由BaCO3制备其它钡盐。
Ksp(BaSO4)=1.0×10-10 Ksp(BaCO3)=5.0×10-10
(1)写出沉淀转化的方程式: ________,此反应平衡常数K 的值为________。
(2)要实现该转化C(CO32-)不低于 ________ mol/L
(3)必须更换Na2CO3溶液的原因是什么?________
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萤石(Fluorite),又称氟石,是一种矿物,其主要成分是氟化钙(CaF2),CaF2属于
A.单质 B.盐 C.碱 D.酸
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电解冶炼铝时使用了助熔剂Na3AlF6,在电解槽中存在电解质W2[X2Y2Z4],Y原子最外层电子数为次外层的3倍,X原子最外层电子数为Y原子最外层电子数的一半。下列说法正确的是( )
A. 原子序数:W>X>Y>Z
B. 原子半径:W>X>Y>Z
C. W的最高价氢氧化物的碱性比X弱
D. Y的最简单氢化物的稳定性比Z的强
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氮化硅是一种超硬、耐磨、耐高温的结构材料。下列各组物质熔化时,与氮化硅熔化所克服的粒子间的作用相同的是
A.硝石(NaNO3)和金刚石 B.晶体硅和水晶
C.重晶石(BaSO4)和萤石(CaF2) D.冰和干冰
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对盐类物质可有下列分类:如氯化硝酸钙[Ca(NO3)Cl]是一种混盐,硫酸铝钾KAl(SO4)2是一种复盐,冰晶石(六氟合铝酸钠)Na3AlF6是一种络盐。对于组成为CaOCl2的盐可归类于( )
A. 混盐 B. 复盐 C. 络盐 D. 无法归属于上述类别
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下列说法不正确的是
A. 氧化铝可以用作耐高温材料 B. 光导纤维的主要成分是单质硅
C. 工业上用氯气制造漂白粉 D. 钾钠合金可作快中子反应堆的热交换剂
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