(15分)用磷灰石制磷肥的副产品六氟硅酸钠(Na2SiF6)可制冰晶石(Na3AlF6),冰晶石是电解铝的助熔剂,可降低氧化铝的熔点。下图是工业制铝的流程图:
(1)工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程需__________个环节,第一步反应的方程式______________________________________________________________
(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是________溶液,滤渣是________ 。
(3)分解脱硅和合成冰晶石化学反应方程式分别为:_________________、____________________。
(4)工艺过程中③和④的目的是_____________________,碳酸钠和二氧化碳是否够用 。
(5)电解Al2O3制Al时,I=200kA,一天制Al 1.430 t,电解效率是多少?
高三化学简答题困难题
(15分)用磷灰石制磷肥的副产品六氟硅酸钠(Na2SiF6)可制冰晶石(Na3AlF6),冰晶石是电解铝的助熔剂,可降低氧化铝的熔点。下图是工业制铝的流程图:
(1)工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程需__________个环节,第一步反应的方程式______________________________________________________________
(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是________溶液,滤渣是________ 。
(3)分解脱硅和合成冰晶石化学反应方程式分别为:_________________、____________________。
(4)工艺过程中③和④的目的是_____________________,碳酸钠和二氧化碳是否够用 。
(5)电解Al2O3制Al时,I=200kA,一天制Al 1.430 t,电解效率是多少?
高三化学简答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
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
铝(熔点660°C)是一种应用广泛的金属,工业上用A12O3(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)冶金工业上常用金属铝作还原剂冶炼钒、铬、锰,铝与V2O5在高温下反应的化学方程式为
(2)将打磨过的铝片在酒精灯火焰上加热,可观察到铝熔化而不滴落,原因是 ;铝是活泼金属,但打磨过的铝片投入沸水中不易观察到有气泡产生。若将铝片用饱和Hg(NO3)2溶液浸泡数分钟,取出后迅速洗净,可制得俗称“铝汞齐”的铝汞合金。铝汞齐露置在空气中,表面会快速生长出蓬松的白毛(A12O3)口若将新制的铝汞齐放入水中,可迅速反应产生气泡,该反应的化学方程式 为 ;铝汞齐的化学性质变得“活泼”的原因可能是
(3)将0.1 molL一1AlCl3溶液和10%NH4F溶液等体积混合,充分反应后滴加氨水,无沉淀析出。则AlC13与NH4F反应的化学方程式为 ;该实验所用试管及盛装NH4F溶液的试剂瓶均为塑料材质,原因是
(4)饮用水中的NO3一对人类健康会产生危害。为了降低饮用水中NO3一的浓度,有研究人员建议在碱性条件下用铝粉将NO3一还原为N2,该反应的离子方程式为 ,此方法的缺点是处理后的水中生成了AlO2一,仍然可能对人类健康产生危害,还需要对该饮用水进行一系列后续处理。
25℃时,若欲使上述处理后的水中AlO2一浓度降到1.0xl0一6mol.L一1,则应调节至pH= ,此时水中c(Al3+)=
高三化学填空题极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
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
利用制磷肥的副产物氟硅酸钠(Na2SiF6)生产冰晶石(Na3AlF6)的工艺流程如下:
(1)分解过程发生的反应为Na2SiF6+4NH3·H2O===2NaF+4NH4F+X↓+2H2O。工业上把滤渣X叫白炭黑,其化学式为__。
(2)分解时白炭黑产率和冰晶石纯度与pH的关系如图,分解时需要控制溶液的pH=______,能提高其分解速率的措施有____(填字母)。
A. 快速搅拌 B. 加热混合液至100 ℃ C. 减小氨水浓度
(3)流程中可循环利用的物质为_____;冰晶石在电解冶炼铝中的作用是_____。
(4)水浴加热过程中生成冰晶石的化学方程式为____。
高三化学工业流程简单题查看答案及解析
工业上电解法制铝原理如图。下列说法正确的是
A.电解过程中每转移12 mol电子,会产生2 molO2
B.加入助熔剂冰晶石(Na3AIF6)可降低电解的温度
C.电解过程中阳极反应式4A13++12e-→4Al
D.若用该装置电解氯化铝溶液也能得到金属铝
高三化学选择题困难题查看答案及解析