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_____________。
试样X由氧化亚铁和氧化铜组成。取质量相等的两份试样按下图所示进行实验:
(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式。
(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量是m,则每份试样X中氧化铜的质量为___________ (用m表示)。
在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉。这种铁粉具有很高的反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称“引火铁”。请分别用下图中示意的两套仪器装置,制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 mol·L-1的盐酸,其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。
图1图2
填写下列空白:
(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是;烧瓶B的作用是______________________;烧瓶C的作用是______________________;在试管D中收集得到的是
____________________________。
(2)实验时,U形管G中应加入的试剂是___________;长颈漏斗H中应加入___________。
(3)两套装置中,在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母) ___________。
(4)烧瓶I中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液,其目的是__________________________。
(5)试管E中发生反应的化学方程式是______________________________________________。
(6)为了安全,在E管中的反应发生前,在F出口处必须___________;E管中的反应开始后,在F出口处应___________。
现有0.1 mol·L-1的AlCl3溶液和0.1 mol·L-1的NaOH溶液,进行下面的实验。
(1)在试管中盛有上述AlCl3溶液10 mL,向其中逐渐滴入上述的NaOH溶液。
①加入10 mL NaOH溶液时的现象是___________;加入30 mL NaOH溶液时的现象是___________;加入35 mL NaOH溶液时的现象是___________。
②生成沉淀质量最多时,需NaOH溶液___________mL。
(2)向盛有10 mL NaOH溶液的试管中滴入AlCl3溶液,同时不停摇动试管,出现的现象是___________,至加入___________mL AlCl3溶液时开始出现沉淀,至加入___________mL AlCl3溶液使沉淀达最大值。写出上述过程的离子方程式
_______________________________。
已知X为FeO和CuO的混合物,取两份等质量的X样品进行下列实验:
(1)写出①②和③步所有反应的化学方程式:
_____________________________________;______________________________________。
_____________________________________;______________________________________。_____________________________________;______________________________________。
(2)设从③步所得固体D的质量为32 g,溶液E中只含有一种金属离子,气体F在标准状况下的体积为5.6 L,试计算取用的每份X的质量和X中FeO与CuO的质量比。
聚合硫酸铁(PPS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁,为控制水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原成Fe2+。实验步骤如下:
(1)用98%的硫酸配制28%的硫酸,所需的玻璃仪器除量筒外,还有______________。
a.容量瓶 b.烧杯 c.烧瓶
(2)步骤Ⅱ取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量,目的是_____________________________。
a.控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比 b.确定下一步还原所需铁的量
c.确定氧化Fe2+所需NaClO3的量 d.确保铁的氧化物酸溶完全
(3)聚合硫酸铁溶液中与Fe3+物质的量之比不是3∶2。根据下列供选择的试剂和基本操作,测定聚合硫酸铁产品溶液中
与Fe3+物质的量之比。测定时所需的试剂为__________________,需要测定______________和______________的质量。(填写化合物的化学式)
a.NaOH b.FeSO4 c.BaCl2 d.NaClO3