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某科研小組以難溶性鉀長石(K2O?Al2O3?6SiO2)為原料,提取A12O3、 K2CO3等物質,工藝流程如下:

(1)“煅燒”過程中有如下反應發生:
①鉀長石中的硅元素在CaCO3作用下轉化為CaSiO3,寫出SiO2轉化為CaSiO3的化學方程式_____________________。
②鉀長石中的鉀元素和鋁元素在Na2CO3作用下轉化為可溶性的NaAlO2和 KAlO2,寫出Al2O3轉化為NaAlO2的化學方程式____________________________。
(2)已知NaAlO2和KAlO2易發生如下反應:AlO2+2H2OAl(OH)3+OH。
“浸取”時,應保持溶液呈______性(填“酸”或“堿”)!敖 睍r不斷攪拌的目的是______________。
(3)“轉化”時加入NaOH的主要作用是_______ (用離子方程式表示)。
(4)上述工藝中可以循環利用的主要物質是_______、_______和水。
(1)①CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ (3分)
②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑   (3分)
3   CuCl   FeCl2(3分) 
② Cl+ CuCl = [CuCl2](2分)
③ 4FeCO3 + O24CO2 + 2Fe2O3(3分)
④ CuCl2、 NaCl (4分)
(2)(共4分)不會產生SO2污染大氣(2分),不用煅燒黃銅礦從而節約熱能 [或可得副產品鐵紅和硫,合理答案都行。2分]

試題分析:(1)①讀圖可知,缺少的生成物為FeCl2、CuCl,硫元素由—2升為0,設CuFeS2的系數為1,則2個硫原子升高總數為4,銅元素由+2降為+1,1個銅原子降低數為1,由于升降總數相等,則鐵元素由+3降為+2,需要3個鐵原子降低總數3,則CuFeS2+3FeCl3=CuCl+4FeCl2+2S;②依題意,難溶的CuCl與可溶的NaCl在水中發生反應,其原理為Cl+ CuCl = [CuCl2];③依題意,該反應的反應物是FeCO3和O2,生成物是Fe2O3和CO2,鐵元素由+2升為+3價,氧元素由0降為—2價,根據最小公倍數法配平可得:4FeCO3 + O24CO2 + 2Fe2O3;依題意,Na[CuCl2]在水中發生反應V,銅元素由+1部分升高為+2,部分降低為0,則溶液A中含有Cl、Cu2+和Na+,所以推斷A的溶質主要是CuCl2和NaCl;(2)傳統方法需要高溫煅燒,不僅消耗大量的能量,而且還產生大量的SO2等有毒氣體,污染空氣,新方法的優點是不會產生SO2污染大氣,不用煅燒黃銅礦從而節約熱能,可得副產品鐵紅和硫。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

為除去下表物質中的雜質(括號內為雜質),所選試劑(過量)及操作方法均正確的是
 
物質
選用試劑(過量)
操作方法
A
Cu(CuO)
氧氣
通入氧氣并加熱
B
CO2(HCl)
飽和碳酸氫納溶液
通過盛有飽和碳酸氫納溶液的洗氣瓶
C
CO(H2)
氧化銅
通過灼熱的氧化銅
D
KCl溶液(K2CO3
氯化鈣溶液
加入氯化鈣溶液充分反應后過濾
 

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

向某無色溶液中分別進行下列操作,所得現象和結論正確的是
A.加入氨水,產生白色沉淀,證明原溶液中存在Al3+
B.加入AgNO3溶液,產生白色沉淀,證明原溶液中存在Cl-
C.加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀,證明原溶液中存在SO42-
D.加入NaOH溶液并加熱,產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體,證明原溶液中存在NH4+

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

過氧化鈣晶體(CaO2·8H2O)呈白色,微溶于水,加熱至350℃左右開
始分解放出氧氣。過氧化鈣可用于改善地表水質、處理含重金屬粒子廢水、應急供
氧等。實驗室可用工業碳酸鈣(含MgCO3、FeCO3等雜質)制取純凈的碳酸鈣,然后再
用純的碳酸鈣制取過氧化鈣,其主要流程如下:

回答下列問題:
整個流程中涉及的化學反應屬于氧化還原反應的有     個,請寫出其中任意一個的離子方程式:                                ;
(2)反應②生成CaO2·8H2O的化學反應方程式為                                   ;
反應時用冰水冷卻的主要原因是                                        
(3)將過氧化鈣晶體在坩堝中加熱并逐漸升高溫度。測得樣品質量隨溫度的變化如圖曲線所示,則350℃以后所得固體物質的化學式為                                  。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

工業上常回收冶煉鋅廢渣中的鋅(含有ZnO、FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3等雜質),并用來生產Zn(NO3)2·6H2O晶體,其工藝流程為:

有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氫氧化物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Zn(OH)2
開始沉淀的pH
3.3
1.5
6.5
4.2
5.4
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
6.7
8.0
 
(1)在“酸浸”步驟中,為提高鋅的浸出速率,除通入空氣“攪拌”外,還可采取的措施是      。
(2)在“除雜I”步驟中,需再加入適量H2O2溶液,目的是將Fe2+氧化為     ,便于調節溶液的pH使鐵元素轉化為氫氧化物沉淀除去。為使Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全,而Zn(OH)2不沉淀,應控制溶液的pH范圍為              。檢驗Fe3+是否沉淀完全的實驗操作是靜置片刻,取少量上層清液,滴加            溶液,若不出現血紅色,表明Fe3+沉淀完全。
(3)加入Zn粉的作用是除去溶液中的          。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

實驗室制備溴乙烷(C2H5Br)的裝置和步驟如圖:(已知溴乙烷的沸點38.4℃)

①檢查裝置的氣密性,向裝置圖所示的U型管和大燒杯中加入冰水;
②在圓底燒瓶中加入10mL95%乙醇、28mL濃硫酸,然后加入研細的13g溴化鈉和幾粒碎瓷片;
③小火加熱,使其充分反應。
回答下列問題:
(1)該實驗制取溴乙烷的化學方程式為(生成的鹽為NaHSO4):______________________。
(2)反應時若溫度過高,可看到有紅棕色氣體產生,該氣體化學式為__________。
(3)為了更好的控制反應溫度,除用圖示的小火加熱,更好的加熱方式是__________。
(4)U型管內可觀察到的現象是_____________________________。
(5)反應結束后,U形管中粗制的C2H5Br呈棕黃色。為了除去粗產品中的雜質,可選擇下列試劑中的_________________(填序號)
a.苯           b.H2O          c.Na2SO3溶液            d.CCl4
所需的主要玻璃儀器是______________(填儀器名稱)。
(6)下列幾項實驗步驟,可用于檢驗溴乙烷中溴元素,其正確的操作順序是:取少量溴乙烷,然后__________________(填代號)。
①加熱;②加入AgNO3溶液;③加入稀HNO3酸化;④加入NaOH溶液;⑤冷卻

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

如下圖所示,利用海水可提取很多重要的化工原料。

下列有關說法正確的是.(    )。
A.第①步中除去粗鹽中的SO42、Ca2、Mg2、Fe3等雜質,加入的藥品順序為:Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾后加鹽酸
B.第②步中工業上可采用石墨為陰極,鐵為陽極,采用陽離子交換膜的電解裝置
C.第③步中結晶出的MgCl2·6H2O可在空氣中受熱分解制無水MgCl2
D.在第④步中溴元素被氧化,第⑤、⑥步中既有溴元素被氧化也有溴元素被還原

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

地球上99%的溴元素存在于海洋中,資料顯示海水中溴含量約為66mg·L—1。從海水中提取溴的工業流程如下:

(1)寫出海水淡化的一種方法:                 。
(2)步驟Ⅱ通入熱空氣或水蒸氣吹出Br2,利用到溴的性質是                。
(3)以上步驟I中已獲得游離態的溴,步驟Ⅱ又將之轉化成化合態的溴,其目的是     
                                  。
(4)上述流程中吹出的溴蒸氣,也可以用二氧化硫水溶液吸收,再用氯氣氧化后蒸餾。寫出溴與二氧化硫水溶液反應的化學方程式:                                      。
(5)實驗室從溴水中分離溴還可以用萃取法,下列可以用作溴的萃取劑的是
a.乙酸    b.四氯化碳    c.裂化汽油    d.苯
(6)假設提取過程中溴沒有損失,計算1m3海水按上述流程進行實驗時,步驟中Ⅱ約需消耗lmol·L—1Na2CO3溶液            L。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

精制氯化鉀在工業上可用于制備各種含鉀的化合物。完成下列填空:
(1)工業氯化鉀中含有Fe3+、SO42、Br等雜質離子,可按如下步驟進行精制,完成各步內容。
①溶解;②加入試劑至Fe3+、SO42沉淀完全,煮沸;③_____________________;④加入鹽酸調節pH;
⑤___________________(除Br);⑥蒸干灼燒。
步驟②中,依次加入的沉淀劑是NH3·H2O、________、________。
證明Fe3+已沉淀完全的操作是_________________________________________________。
(2)有人嘗試用工業制純堿原理來制備K2CO3。他向飽和KCl溶液中依次通入足量的______和______兩種氣體,充分反應后有白色晶體析出。將得到的白色晶體洗滌后灼燒,結果無任何固體殘留,且產生的氣體能使澄清石灰水變渾濁。
寫出生成白色晶體的化學方程式:___________________________________________。
分析該方法得不到K2CO3的原因可能是_______________________________________。
(3) 用氯化鉀制備氫氧化鉀的常用方法是離子交換膜電解法。氫氧化鉀在_________極區產生。為了避免兩極產物間發生副反應,位于電解槽中間的離子交換膜應阻止_______(填“陰”、“陽”或“所有”)離子通過。
(4)科學家最近開發了一種用氯化鉀制氫氧化鉀的方法。其反應可分為5步(若干步已合并,條件均省略)。請寫出第⑤步反應的化學方程式。
第①、②步(合并):2KCl + 4HNO3→ 2KNO3 + Cl2 + 2NO2 + 2H2O
第③、④步(合并):4KNO3 + 2H2O → 4KOH + 4NO2 + O2
第⑤步:____________________________________________
總反應:4KCl + O2 + 2H2O → 4KOH + 2Cl2
與電解法相比,該方法的優勢可能是______________。

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