【題目】使用磷肥副產(chǎn)物氟硅酸鈉(Na2SiF6)為原料合成冰晶石(Na3AlF6)成為一條合理利用資源、提高經(jīng)濟效益的新方法。工藝流程如下圖所示：

（1）傳統(tǒng)合成冰晶石的方法是螢石(CaF2)法：使用螢石、石英和純堿在高溫下煅燒生成NaF，在NaF溶液中加入Al2(SO4)3溶液制得。在加入硫酸鋁溶液前，需先用硫酸將NaF溶液的pH下調(diào)至5左右，

否則可能產(chǎn)生副產(chǎn)物____(填物質(zhì)的化學(xué)式)，但酸度不宜過強的原因是____。

（2）氨解時白炭黑產(chǎn)率和冰晶石純度與pH的關(guān)系如圖，氨解時需要控制溶液的pH＝____；能提高氨解速率的措施有____(填字母)。

A．快速攪拌

B．加熱混合液至100℃

C．減小氨水濃度

（3）工藝流程中氨解反應(yīng)的化學(xué)方程式為____；冰晶石合成反應(yīng)的離子方程式為______。

（4）為了提高原料利用率，減少環(huán)境污染，可采取的措施是___。

【答案】Al(OH)3 H＋和F－結(jié)合生成弱酸HF，使F－濃度減低不易生成Na3AlF6 8.5 A Na2SiF6＋4NH3·H2O=2NaF＋4NH4F＋SiO2↓＋2H2O 3Na＋＋4NH4+＋6F－＋AlO2-＋2H2O=Na3AlF6↓＋4NH3·H2O 過濾2的濾液氨水可循環(huán)利用

【解析】

根據(jù)流程圖，氨水浸取氟硅酸鈉時生成了二氧化硅，則同時會生成NaF、NH4F和H2O，反應(yīng)的方程式可以表示為Na2SiF6+4NH3H2O═2NaF+4NH4F+ SiO2↓+2H2O，因此濾液中含有NaF、NH4F，加入NaAlO2溶液得到Na3AlF6，過濾2得到的濾液為氨氣水溶液，可循環(huán)使用，據(jù)此分析解答。

(1)傳統(tǒng)合成冰晶石的方法是螢石(CaF2)法，是使用螢石、石英和純堿在高溫下煅燒生成NaF，在NaF溶液中加入Al2(SO4)3溶液制得。NaF水解，溶液顯堿性，在加入硫酸鋁溶液前，需先用硫酸將NaF溶液的pH下調(diào)至5左右，防止加入硫酸鋁后生成Al(OH)3沉淀；但酸度不宜過強，否則H＋和F－結(jié)合生成弱酸HF，使F－濃度減低不易生成Na3AlF6，故答案為：Al(OH)3；H＋和F－結(jié)合生成弱酸HF，使F－濃度減低不易生成Na3AlF6；

(2)從圖可知，pH為8.5時，冰晶石中白炭黑的含量較低，冰晶石純度較高，白炭黑產(chǎn)率高；A．快速攪拌可以加快反應(yīng)速率，故A正確；B．加熱混合液至100℃，氨水受熱分解，反應(yīng)物濃度小，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，故B錯誤；C．減小氨水濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢，故C錯誤；故答案為：8.5；A；

(3) 根據(jù)流程圖，氨水浸取氟硅酸鈉時生成了二氧化硅，則同時會生成NaF、NH4F和H2O，反應(yīng)的方程式可以表示為Na2SiF6+4NH3H2O═2NaF+4NH4F+ SiO2↓+2H2O，水浴加熱過程中生成冰晶石的化學(xué)方程式為：2NaF+4NH4F+NaAlO2+2H2O= Na3AlF6↓+4NH3·H2O，離子方程式為3Na＋+4NH4++6F－+AlO2-+2H2O=Na3AlF6↓+4NH3·H2O，故答案為：Na2SiF6+4NH3H2O═2NaF+4NH4F+ SiO2↓+2H2O；3Na＋+4NH4++6F－+AlO2-+2H2O=Na3AlF6↓+4NH3·H2O；

(4)根據(jù)上述分析，第二次過濾所得濾液為氨水溶液，為了提高原料利用率，減少環(huán)境污染，可循環(huán)使用氨水，故答案為：過濾2的濾液氨水可循環(huán)利用。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】利多卡因鹽酸鹽(F)是一種酰胺類局麻藥，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有明顯的興奮和抑制雙相作用，其合成路線如下圖所示，請回答相關(guān)問題。

（1）A的系統(tǒng)名稱是_____，D中的官能團名稱是___。

（2）F的化學(xué)式是_____。

（3）B—C、D—E的反應(yīng)類型依次是_____、_____。

（4）D與足量NaOH溶液加熱充分反應(yīng)的方程式是_____。

（5）G物質(zhì)是比B多一個碳原子的同系物，符合下列要求的G的同系物有___種（不考慮立體異構(gòu)），其中核磁共振氫譜有六組峰且面積比為3:2:2:2:1:1的結(jié)構(gòu)簡式是____(任寫一種)。______

I.苯環(huán)上有兩個取代基且其中一個不含碳原子 II.含有一COO—結(jié)構(gòu)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】制備N2H4·H2O（水合肼）和無水Na2SO3主要實驗流程如下：

已知：① 氯氣與燒堿溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng)；

② N2H4·H2O有強還原性，能與NaClO劇烈反應(yīng)生成N2。

⑴從流程分析，本流程所用的主要有機原料為_______________（寫名稱）。

⑵步驟Ⅰ制備NaClO溶液時，若溫度為41℃，測得產(chǎn)物中除NaClO外還含有NaClO3，且兩者物質(zhì)的量之比為5∶1，該反應(yīng)的離子方程式為____________________。

⑶實驗中，為使步驟Ⅰ中反應(yīng)溫度不高于40 ℃，除減緩Cl2的通入速率外，還可采取的措施是_________________。

⑷步驟Ⅱ合成N2H4·H2O（沸點約118 ℃）的裝置如圖。NaClO堿性溶液與尿素[CO（NH2）2]（沸點196.6℃）水溶液在40℃以下反應(yīng)一段時間后，再迅速升溫至110℃繼續(xù)反應(yīng)。

① 使用冷凝管的目的是_________________。

② 滴液漏斗內(nèi)的試劑是_______；

將滴液漏斗內(nèi)的液體放入三頸燒瓶內(nèi)的操作是______________________________；

③ 寫出流程中生成水合肼反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。

⑸ 步驟Ⅳ制備無水Na2SO3（水溶液中H2SO3、HSO3－、SO32－隨pH的分布如圖所示）。

① 邊攪拌邊向Na2CO3溶液中通入SO2制備NaHSO3溶液。實驗中確定停止通SO2的pH值為____（取近似整數(shù)值，下同）；

②用制得的NaHSO3溶液再制Na2SO3溶液的pH應(yīng)控制在________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在恒溫、體積為2 L的密閉容器中進行反應(yīng)：2A(g) 3B(g)＋C(g)，若反應(yīng)物在前20 s由3 mol降為1.8 mol，則前20 s的平均反應(yīng)速率為

A. v(B)＝0.03 mol·L－1·s－1 B. v(B)＝0.045 mol·L－1·s－1

C. v(C)＝0.03 mol·L－1·s－1 D. v(C)＝0.06 mol·L－1·s－1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】“84消毒液”因1984年北京某醫(yī)院研制使用而得名，在日常生活中使用廣泛，其有效成分是NaClO。某化學(xué)研究性學(xué)習小組在實驗室制備NaClO溶液，并進行性質(zhì)探究和成分測定。

(1)該學(xué)習小組按上圖裝置進行實驗（部分夾持裝置省去），反應(yīng)一段時間后，分別取B、C瓶中的溶液進行實驗，實驗現(xiàn)象如下表。

已知：①飽和NaClO溶液pH為11；

②25°C時，弱酸電離常數(shù)為：H2CO3：K1=4.4×10-7，K2=4.7×10-11；HClO：K=3×10-8

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

B瓶

C瓶

實驗1：取樣，滴加紫色石蕊試液

變紅，不褪色

變藍，不褪色

實驗2：測定溶液的pH

3

12

回答下列問題：

①儀器a的名稱___________，裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式__________。

②C瓶溶液中的溶質(zhì)是NaCl、__________（填化學(xué)式）。

③若將C瓶溶液換成NaHCO3溶液，按上述操作步驟進行實驗，C瓶現(xiàn)象為：實驗1中紫色石蕊試液立即褪色；實驗2中溶液的pH=7．結(jié)合平衡移動原理解釋紫色石蕊試液立即褪色的原因______

(2)測定C瓶溶液中NaClO含量（單位：g/L）的實驗步驟如下：

Ⅰ．取C瓶溶液20mL于錐形瓶中，加入硫酸酸化，加入過量KI溶液，蓋緊瓶塞并在暗處充分反應(yīng)。

Ⅱ．用0.1000mol/LNa2S2O3標準溶液滴定錐形瓶中的溶液，淀粉溶液顯示終點后，重復(fù)操作2～3次，Na2S2O3溶液的平均用量為24.00mL。（已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）

①步驟I的C瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________。

②蓋緊瓶塞并在暗處反應(yīng)的原因__________滴定至終點的現(xiàn)象_____________。

③C瓶溶液中NaClO含量為______g/L（保留2位小數(shù)）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列離子方程式書寫正確的是（ ）

A. 氫氧化鋇溶液中加入硫酸銨：Ba2＋＋OH－＋NH4+＋SO42-=BaSO4↓＋NH3·H2O

B. 用惰性電極電解CuCl2溶液：Cu2＋＋2Cl－＋2H2OCu(OH)2↓＋H2↑＋Cl2↑

C. 向漂白粉溶液中通入少量二氧化硫：Ca2＋＋2ClO－＋SO2＋H2O=CaSO3↓＋2HClO

D. 向苯酚鈉溶液中通入少量的CO2：C6H5O－＋CO2＋H2O→C6H5OH＋HCO3-

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某烴A是有機化學(xué)工業(yè)的基本原料，其產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平，A還是一種植物生長調(diào)節(jié)劑，A可發(fā)生如圖所示的一系列化學(xué)反應(yīng)。

據(jù)圖回答下列問題：

(1)寫出A、C、D的結(jié)構(gòu)簡式：

A________，C________，D________。

(2)寫出①②兩步反應(yīng)的化學(xué)方程式，并注明反應(yīng)類型：

①________________________________(反應(yīng)類型____________)。

②________________________________(反應(yīng)類型____________)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】金屬鈦(Ti)是一種具有許多優(yōu)良性能的金屬，鈦和鈦合金被認為是21世紀的重要金屬材料。

（1）Ti(BH4)2是一種過渡元素硼氫化物儲氫材料。

①Ti2＋基態(tài)電子排布式可表示為_____。

②與BH4-互為等電子體的陽離子的化學(xué)式為_____。

③H、B、Ti原子的第一電離能由小到大的順序為_____。

（2）二氧化鈦(TiO2)是常用的、具有較高催化活性和穩(wěn)定性的光催化劑，常用于污水處理。納米TiO2催化的一個實例如圖所示。

化合物乙的分子中采取sp3雜化方式的原子個數(shù)為_____。

（3）水溶液中并沒有[Ti(H2O)6)]4＋離子，而是[Ti(OH)2(H2O)4]2＋離子，1mol[Ti(OH)2(H2O)4]2＋中σ鍵的數(shù)目為____。

（4）氮化鈦(TiN)具有典型的NaCl型結(jié)構(gòu)，某碳氮化鈦化合物，結(jié)構(gòu)是用碳原子取代氮化鈦晶胞(結(jié)構(gòu)如圖)頂點的氮原子，則此碳氮化鈦化合物的化學(xué)式是_____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】亞硝酰氯(ClNO)是有機物合成中的重要試劑，其沸點為－5.5℃，易水解。已知：AgNO2微溶于水，能溶于硝酸，AgNO2+HNO3=AgNO3 +HNO2，某學(xué)習小組在實驗室用Cl2和NO制備ClNO并測定其純度，相關(guān)實驗裝置如圖所示。

(1)制備Cl2的發(fā)生裝置可以選用___________(填字母代號)裝置，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。

(2)欲收集一瓶干燥的氯氣，選擇合適的裝置，其連接順序為 a→________________(按氣流方向，用小寫字母表示)。

(3)實驗室可用圖示裝置制備亞硝酰氯：

①實驗室也可用 B 裝置制備 NO ， X裝置的優(yōu)點為___________________________________。

②檢驗裝置氣密性并裝入藥品，打開K2，然后再打開K3，通入一段時間氣體，其目的是____________，然后進行其他操作，當Z中有一定量液體生成時，停止實驗。

(4)已知：ClNO 與H2O反應(yīng)生成HNO2和 HCl。

①設(shè)計實驗證明 HNO2是弱酸：_____________。(僅提供的試劑：1 molL-1鹽酸、 1 molL-1HNO2溶液、 NaNO2溶液、紅色石蕊試紙、藍色石蕊試紙)。

②通過以下實驗測定ClNO樣品的純度。取Z中所得液體m g 溶于水，配制成250 mL 溶液；取出25.00 mL樣品溶于錐形瓶中，以K2CrO4溶液為指示劑，用c molL-1 AgNO3標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液的體積為20.00mL。滴定終點的現(xiàn)象是__________，亞硝酰氯(ClNO)的質(zhì)量分數(shù)為_________。(已知： Ag2CrO4為磚紅色固體； Ksp(AgCl)＝1.56×10-10，Ksp(Ag2CrO4)＝1×10-12)

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