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試題詳情
綠色化學縣當前化學研究的熱點，為了實現經濟可持續性發展，充分利用資源，某小組以鋁合金廠的廢邊腳料為原料（主要成分為Al,含有少量Al2O3、Fe2O3、MgO和SiO2等雜質）制備四氫鋁鋰（LiAlH4）和冰晶石：（Na3AlF6）。四氫鋁鋰是有機合成的重要還原劑，冰晶石常作工業上冶煉鋁的助熔劑。其工藝流程如圖：
請回答下列問題：
（1）為了提高酸浸速率，除了采取 原料粉碎（或升高溫度或攪拌）原料粉碎（或升高溫度或攪拌）（請寫出一種措施），還可以增大硫酸的濃度，但硫酸濃度增大到一定數值后，浸出率反而降低，原因是 隨著硫酸濃度的變大，濃硫酸能夠使鋁發生鈍化，鋁的浸出率反而降低隨著硫酸濃度的變大，濃硫酸能夠使鋁發生鈍化，鋁的浸出率反而降低。
（2）濾渣2的主要成分是 Fe（OH）3、Mg（OH）2Fe（OH）3、Mg（OH）2。
（3）AlCl3溶于水導電，但熔融時不導電原因是 AlCl3為共價化合物，在熔融時，仍以分子形式存在，沒有可自由移動的陰陽離子AlCl3為共價化合物，在熔融時，仍以分子形式存在，沒有可自由移動的陰陽離子。
（4）寫出濾液2與足量CO2反應的離子方程式：AlO-2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO-3AlO-2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO-3。
（5）根據流程發生反應2Al（OH）3+12HF+3Na2O3═2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O制備冰晶石，該反應不能在玻璃容器中進行的原因是 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OSiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（用化學方程式來解釋）。
（6）在有機合成中，還原劑的還原能力通常用“有效氫”表示，其含義是1克還原劑相當于多少克氫氣的還原能力。LiAlH4 的“有效氫”為 0.210.21。（結果保留2位小數）
A
l
O
-
2
HCO
-
3
A
l
O
-
2
HCO
-
3
【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】原料粉碎（或升高溫度或攪拌）；隨著硫酸濃度的變大，濃硫酸能夠使鋁發生鈍化，鋁的浸出率反而降低；Fe（OH）3、Mg（OH）2；AlCl3為共價化合物，在熔融時，仍以分子形式存在，沒有可自由移動的陰陽離子；+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+；SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；0.21
A
l
O
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2
HCO
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3
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：3引用：1難度：0.6
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經除盡的試劑是；當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：12難度：0.5