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解答题-工业流程题 较难0.4 引用1 组卷136
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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知识点：含氧化铝的混合物的提纯溶度积常数相关计算物质分离、提纯综合应用常见无机物的制备 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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铈可用作优良的环保材料，现以氟碳铈矿(CeFCO3，含Fe2O3、FeO等杂质)为原料制备铈，其工艺流程如图所示：

已知：
①滤渣Ⅰ主要成分是难溶于水的Ce(BF4)3；Ksp[Fe(OH)3]=8×10-38]；②Ksp[Ce(OH)3]=1×10-22]；③lg2=0.3。
回答下列问题：
(1)粉碎“焙烧”时，氧化数据如表所示：

空气氧化法

氧化温度/℃

氧化率/%

氧化时间/h

暴露空气中

450～500

88

l4

对流空气氧化炉中

450～500

98

6

在对流空气氧化炉中可大大缩短氧化时间的原因是____。
(2)用盐酸和H2BO3提取Ce元素时，体现盐酸的性质有____，“滤渣Ⅰ”用饱和KCl溶液溶解时发生复分解反应，则“滤渣Ⅱ”主要成分为____(化学式)。
(3)“滤液Ⅰ”中c(Ce3+)=0.1mol·L-1，用氨水调pH的范围是____，“滤液Ⅱ”中加入NH4HCO3反应的离子方程式为____，若Ce2(CO3)3经充分焙烧质量减少5.8t，则获得CeO2的质量为____t。
(4)用过量铝粉还原CeO2即可得Ce，反应的化学方程式为____，铝粉必须过量的原因是____。
ZnO是一种难溶于水的白色固体，在化学工业中主要用作橡胶和颜料的添加剂，医药上用于制软膏、橡皮膏等。工业上由菱锌矿(主要成分为ZnCO3、ZnO，还含有少量Ni2O3、FeO、MgCO3、PbO2等杂质)制备ZnO的工艺流程如图所示：

已知：①常温下：Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38，Ksp[Zn(OH)2]=1.2×10-17；
②“溶浸”后的溶液所含金属离子主要有：Zn2＋、Fe2＋、Ni2＋、Mg2＋；
③氧化性顺序：Ni2＋>Zn2＋。
回答下列问题：
(1)基态Zn原子核外电子排布式为___________。
(2)滤渣1的化学式是___________，“溶浸”过程中Ni2O3发生反应的离子方程式是___________。
(3)已知“氧化”后溶液中c(Zn2＋)=1.2mol·L-1，“调pH”的pH范围是___________(保留两位有效数字)。(已知：溶液中离子浓度小于等于10-5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全。)“还原”时加入锌粉的目的是___________。
(4)有机萃取剂HA与ZnSO4反应的化学方程式为2HA＋ZnSO4ZnA2＋H2SO4，则“反萃取”时加入试剂X的化学式是___________。
(5)在“沉锌”与“灼烧”之间进行的操作是___________，“沉锌”得到碱式碳酸锌[化学式为2ZnCO3·3Zn(OH)2·2H2O]，碱式碳酸锌升温过程中固体的质量变化如图所示。350℃时，剩余固体中已不含碳元素，则剩余固体的成分是___________(填化学式)。
利用石灰石(主要成分为CaCO3)和软锰矿浆(主要成分为MnO2，还含有少量的铁、铝等化合物)处理硫酸工业的尾气(主要成分为SO2)制备Mn3O4和(NH4)2SO4的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
(1)将石灰石粉碎成粉末状的优点是___(写出一点)。
(2)通过“反应1”可将尾气中的SO2转化为CaSO4，写出反应的化学方程式：___。
(3)“反应2”中温度需要控制在50℃，温度不宜过高的主要原因是___。
(4)“MnSO4浸出液”中加入MnCO3可将Fe3+和Al3+分别转化沉淀而除去，写出除去Fe3+反应的离子方程式：___，为了使溶液中Al3+和Fe3+的浓度均小于3×10-6mol·L-1，则溶液的pH应不小于___{Ksp[Al(OH)3]=3×10-33，Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38}。
(5)Mn3O4中+2价锰元素和+3价锰元素的个数比为___，Mn3O4与盐酸反应可生成氯气，每生成2molCl2，理论上消耗Mn3O4的物质的量为___。

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