解答题-工业流程题 适中0.65 引用1 组卷123
铝渣主要成分为Al2O3,含少量Fe3O4、CuO、PbCO3、MnCO3。 以铝渣为原料制备半导体AlN的基本工艺流程如下图所示。
已知:I.“酸溶”时铝渣中金属元素的化合价均未发生变化。
II.“氧化”时锰以及部分铁元素化合价发生了变化。
回答下列问题:
(1)能够加快“酸溶”速率的措施有___________ (答一 条即可), 滤渣1的主要成分是___________ (填化学式) 。
(2)“氧化”时生成MnO2的离子方程式为___________ ;若 “氧化”过程中溶液中n(H+)未变,则铝渣中Fe3O4与MnCO3的物质的量之比为___________ 。
(3)常温下,Ksp[Al(OH)3] =4.0 ×10-33。“氧化” 后滤液2中c(Al3+)= 0.1 mol·L-1,若将滤液2的pH调至3.5,___________ (填 “会”或“不会”)产生Al(OH)3沉淀。
(4)“沉铝”时,反应的离子方程式为____________ ,写出该反应的一个用途___________ 。
(5)“灼烧”时得到AlN的化学方程式为___________ ; 该过程反应后期需通入一定量的空气,其目的是___________ (从提高 AlN纯度角度考虑)。
已知:I.“酸溶”时铝渣中金属元素的化合价均未发生变化。
II.“氧化”时锰以及部分铁元素化合价发生了变化。
回答下列问题:
(1)能够加快“酸溶”速率的措施有
(2)“氧化”时生成MnO2的离子方程式为
(3)常温下,Ksp[Al(OH)3] =4.0 ×10-33。“氧化” 后滤液2中c(Al3+)= 0.1 mol·L-1,若将滤液2的pH调至3.5,
(4)“沉铝”时,反应的离子方程式为
(5)“灼烧”时得到AlN的化学方程式为
21-22高三上·山东日照·阶段练习
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硫酸锰和锰的氧化物是一种重要的化工原料。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与氧化锰矿(主要成分为MnO2等锰的氧化物)为原料制备硫酸锰和锰的氧化物的工艺流程如下:
已知:①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3。
②金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示(25℃):
(1)“混合焙烧”前将矿石粉碎的目的是___________ 。
(2)若试剂a为MnO2,则氧化步骤发生反应的离子方程式为___________ ,“氟化除杂”的作用是___________ 。
(3)“中和除杂”时,应控制溶液的pH范围是___________ 。
(4)写出“沉锰”时生成MnCO3的离子反应方程式___________ 。
(5)已知:Ksp(MnCO3)=1.1×10-11,Ksp[Mn(OH)2]=1.1×10-13,现用10L一定浓度的Na2CO3溶液,将amolMn(OH)2沉淀全部转化为MnCO3,需Na2CO3溶液的浓度至少为___________ mol·L-1(用含a的表达式表示)。
(6)MnCO3固体经煅烧得到锰的氧化物,测得煅烧过程中固体残留率(固体残留率=)随温度变化的曲线如图所示。975K时,煅烧后得到锰的氧化物为___________ (填化学式)。
已知:①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3。
②金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示(25℃):
物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Al(OH)3 |
开始沉淀的pH | 1.9 | 7.6 | 7.3 | 3.0 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 9.6 | 9.3 | 5.2 |
(2)若试剂a为MnO2,则氧化步骤发生反应的离子方程式为
(3)“中和除杂”时,应控制溶液的pH范围是
(4)写出“沉锰”时生成MnCO3的离子反应方程式
(5)已知:Ksp(MnCO3)=1.1×10-11,Ksp[Mn(OH)2]=1.1×10-13,现用10L一定浓度的Na2CO3溶液,将amolMn(OH)2沉淀全部转化为MnCO3,需Na2CO3溶液的浓度至少为
(6)MnCO3固体经煅烧得到锰的氧化物,测得煅烧过程中固体残留率(固体残留率=)随温度变化的曲线如图所示。975K时,煅烧后得到锰的氧化物为
研究发现,Cu/Al(OH)3催化剂在工业上有着巨大作用。现以硫酸烧渣(主要成分为Fe2O3、Al2O3、CuO和SiO2等)为原料制备Cu/ Al(OH)3催化剂,流程如图所示:
已知常温下,①几种金属离子沉淀的pH如表所示:
②电离常数 H2CO3 Ka1=4.4×10-7 Ka2=4.7×10-11
③A为无色无味气体
回答下列问题:
(1)举一个“固体1”的用途___________ ,“固体2”灼烧产物是___________ (填名称),“分离铝、铁”的操作名称为___________ 。
(2)“酸溶”中,适当加热可提高反应速率,但是要控制温度不能太高,其原因是___________ 。
(3)a的范围为___________ , “滤液1”中通入高压氢制备铜的离子方程式为___________ 。
(4)“沉铝”的离子方程式为___________ ,“滤液2”的pH___________ 7(25℃) (填“>”“<”或“=”),判断依据是___________ 。
(5)合成催化剂 ,测定Cu与Al(OH)3的比例:将制得的“催化剂Cu/Al(OH)3”在空气中充分灼烧为CuO和Al2O3,固体质量不改变,则催化剂中n(Cu) : n[Al(OH)3]=___________ 。
已知常温下,①几种金属离子沉淀的pH如表所示:
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | Cu2+ |
开始沉淀pH | 1.9 | 3.4 | 7.4 |
完全沉淀pH | 3.7 | 4.7 | 9.6 |
③A为无色无味气体
回答下列问题:
(1)举一个“固体1”的用途
(2)“酸溶”中,适当加热可提高反应速率,但是要控制温度不能太高,其原因是
(3)a的范围为
(4)“沉铝”的离子方程式为
(5)合成催化剂 ,测定Cu与Al(OH)3的比例:将制得的“催化剂Cu/Al(OH)3”在空气中充分灼烧为CuO和Al2O3,固体质量不改变,则催化剂中n(Cu) : n[Al(OH)3]=
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