解答题-工业流程题 适中0.65 引用1 组卷88
冰晶石(Na3AlF6)是电解铝的助熔剂,一种以H2SiF6(氟硅酸)为原料制取冰晶石的工艺流程如图所示:
已知:
Ⅰ.无水氟硅酸(H2SiF6)是无色气体,不稳定,易分解为SiF4和HF,水溶液呈强酸性。
Ⅱ.冰晶石微溶于水;实验条件下,开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.0、5.2。
回答下列问题:
(1)氟硅酸可贮存在_______ 容器中(填“塑料”“玻璃”或“铝制”)。
(2)“制NH4F”时,配料的物质的量之比。
①生成氟化铵的化学方程式为_______ 。
②反应液在酸性条件下易生成硅酸胶体,工业上需控制反应液的。适宜的加料方式是_______ 。
③NH4HCO3转化为NH4F的转化率与温度的关系如图所示,80℃时的转化率反而降低的原因可能是_______ 。
(3)“合成冰晶石”时,控制温度为92.5℃,不断搅拌下,加入饱和溶液,最后加入Na2SO4粉末,整个过程中保持溶液的pH在3~4。
①生成冰晶石的化学方程式为_______ 。
②实验时控制溶液pH不超过4的目的是_______ 。
(4)从母液中回收副产品硫酸铵,还需进行的操作是_______ 、过滤、洗涤及干燥。
已知:
Ⅰ.无水氟硅酸(H2SiF6)是无色气体,不稳定,易分解为SiF4和HF,水溶液呈强酸性。
Ⅱ.冰晶石微溶于水;实验条件下,开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.0、5.2。
回答下列问题:
(1)氟硅酸可贮存在
(2)“制NH4F”时,配料的物质的量之比。
①生成氟化铵的化学方程式为
②反应液在酸性条件下易生成硅酸胶体,工业上需控制反应液的。适宜的加料方式是
③NH4HCO3转化为NH4F的转化率与温度的关系如图所示,80℃时的转化率反而降低的原因可能是
(3)“合成冰晶石”时,控制温度为92.5℃,不断搅拌下,加入饱和溶液,最后加入Na2SO4粉末,整个过程中保持溶液的pH在3~4。
①生成冰晶石的化学方程式为
②实验时控制溶液pH不超过4的目的是
(4)从母液中回收副产品硫酸铵,还需进行的操作是
22-23高三上·海南海口·期末
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工业“两次转化法”用天青石矿(主要成分为SrSO4,含有Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+等杂质)制备高纯碳酸锶。
Ⅰ.一次转化
(1)浸泡:用饱和碳酸钠溶液浸泡天青石矿粉,过滤得到粗品SrCO3。滤液中c(CO)=2.0×10-3 mol·L-1,c(SO)=___________ mol·L-1。[已知:常温下,Ksp(SrSO4)=3.3×10-7,Ksp(SrCO3)=1.1×10-10]
(2)酸化:用稀盐酸浸泡粗品SrCO3,加入一定量的催化剂氯化铵,得到含有杂质(Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+)的SrCl2粗溶液。该酸化过程涉及反应的化学方程式为___________ (催化剂氯化铵参与了SrCO3与盐酸生成SrCl2的反应)。
(3)除杂。
①除铁、铝:向SrCl2粗溶液中加入少量的5% H2O2溶液,在60~70 ℃条件下加入少量的稀氨水,控制溶液pH范围为___________ ,充分搅拌,过滤。
已知:pH为7.8时Al(OH)3沉淀开始溶解。
②除钙:取①中滤液,逐滴加入适量稀NaOH溶液。请补充完整去除Ca2+的后续实验操作:___________ ,得到较纯净的SrCl2溶液。已知:Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低;90 ℃时,Ca(OH)2、Sr(OH)2的溶解度分别为0.086 g、101.4 g。
Ⅱ.二次转化。取②中滤液,加入适量碳酸氢铵溶液,微热(产生沉淀)、过滤、洗涤得到高纯度SrCO3。(4)写出产生沉淀时发生反应的化学方程式:___________ 。
(5)SrCO3的产率随温度的变化如图所示。当反应温度大于60 ℃时,SrCO3的产率急剧下降的原因是___________ 。
Ⅰ.一次转化
(1)浸泡:用饱和碳酸钠溶液浸泡天青石矿粉,过滤得到粗品SrCO3。滤液中c(CO)=2.0×10-3 mol·L-1,c(SO)=
(2)酸化:用稀盐酸浸泡粗品SrCO3,加入一定量的催化剂氯化铵,得到含有杂质(Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+)的SrCl2粗溶液。该酸化过程涉及反应的化学方程式为
(3)除杂。
①除铁、铝:向SrCl2粗溶液中加入少量的5% H2O2溶液,在60~70 ℃条件下加入少量的稀氨水,控制溶液pH范围为
已知:pH为7.8时Al(OH)3沉淀开始溶解。
离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Ca2+ |
开始沉淀时的pH | 1.9 | 7.0 | 3.4 | - |
沉淀完全时的pH | 3.2 | 9.0 | 4.7 | 12 |
Ⅱ.二次转化。取②中滤液,加入适量碳酸氢铵溶液,微热(产生沉淀)、过滤、洗涤得到高纯度SrCO3。(4)写出产生沉淀时发生反应的化学方程式:
(5)SrCO3的产率随温度的变化如图所示。当反应温度大于60 ℃时,SrCO3的产率急剧下降的原因是
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