【題目】用釩鈦磁鐵礦為原料冶煉鐵,產(chǎn)生一種固體廢料,主要成分如下表。

通過下列工藝流程可以實現(xiàn)元素Ti、AlSi的回收利用,并得到納米二氧化鈦和分子篩。

請回答下列問題:

1)步驟①②③中所用的玻璃儀器___。

2)下列固體廢料的成分中,不屬于堿性氧化物的是___(填字母序號)。

a.TiO2 b.SiO2 c.MgO d.CaO

3)熔融溫度和鈦的提取率關(guān)系如圖,適宜溫度為500℃,理由___。

4)濾液①中溶質(zhì)的主要成分是___。

5)步驟②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___

6)將步驟③中制取分子篩的化學(xué)方程式補充完整:

___+6Na2SiO3+8H2O=Na8Al6Si6O24(OH)2·2H2O+___

根據(jù)成分表中數(shù)據(jù),計算100kg固體廢料,理論上應(yīng)再加入Na2SiO3物質(zhì)的量的計算式是n(Na2SiO3)=___mol(摩爾質(zhì)量/g/molSiO2-60,Al2O3-102)。

【答案】漏斗、燒杯、玻璃棒 ab 400℃時鈦的提取率太低,600℃鈦的提取率提高不多,從節(jié)約能源降低成本的角度考慮適宜溫度為500℃。 NaAlO2Na2SiO3NaOH Na2TiO3+2H+= H2TiO3↓+2 Na+ 6NaAlO2 10NaOH -

【解析】

固體廢料加入稍過量的氫氧化鈉固體熔融反應(yīng),其中氧化鋁熔融為偏鋁酸鈉,二氧化硅熔融為硅酸鈉,二氧化鈦熔融為Na2TiO3,殘渣為鎂鈣化合物,共熔物溶于水過濾得到NaTiO3固體和濾液①,Na2TiO3中加入稀鹽酸過濾得到H2TiO3沉淀和濾液②,煅燒H2TiO3得到二氧化鈦和水,濾液①中主要為NaAlO2Na2SiO3、NaOH,將溶液加入適量的硅酸鈉過濾得到濾渣,洗滌干燥得到制取的分子篩,濾液③主要是氫氧化鈉等:

1)實驗過程中,步驟①②③都是固液分離,采用過濾;

2)與酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物為堿性氧化物;

3)圖像中鈦的提取率和升溫變化情況分析判斷;

4)濾液①主要為NaAlO2、Na2SiO3、NaOH;

5)步驟②中發(fā)生反應(yīng)是鈦酸鈉和酸反應(yīng)生成鈦酸沉淀;

6)結(jié)合反應(yīng)過程得到濾液①的成分和反應(yīng)產(chǎn)物、原子守恒分析判斷缺項物質(zhì)。

固體廢料加入稍過量的氫氧化鈉固體熔融反應(yīng),其中氧化鋁熔融為偏鋁酸鈉,二氧化硅熔融為硅酸鈉,二氧化鈦熔融為Na2TiO3,殘渣為鎂鈣化合物,共熔物溶于水過濾得到NaTiO3固體和濾液①,Na2TiO3中加入稀鹽酸過濾得到H2TiO3沉淀和濾液②,煅燒H2TiO3得到二氧化鈦和水,濾液①中主要為NaAlO2、Na2SiO3NaOH,將溶液加入適量的硅酸鈉過濾得到濾渣,洗滌干燥得到制取的分子篩,濾液③主要是氫氧化鈉等:

1)實驗過程中固液分離,采用過濾的操作方式,過濾操作用到的玻璃儀器:漏斗、燒杯、玻璃棒;

2)和酸反應(yīng)生成鹽和水的氧化物為堿性氧化物;和堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物為酸性氧化物:

aTiO2和堿反應(yīng)生成鹽Na2TiO3和水,為酸性氧化物;

bSiO2和堿反應(yīng)生成鹽Na2SiO3和水,為酸性氧化物;

cMgO和酸反應(yīng)生成鹽和水,為堿性氧化物;

dCaO和酸反應(yīng)生成鹽和水,為堿性氧化物;

答案選ab;

3)由圖像中鈦的提取率和升溫變化情況分析,適宜溫度為500℃,理由是:400℃時鈦的提取率太低,600℃鈦的提取率提高不多,從節(jié)約能源降低成本的角度考慮適宜溫度為500℃;

4)分析可知濾液①主要為NaAlO2Na2SiO3、NaOH;

5)步驟②中發(fā)生反應(yīng)是鈦酸鈉和酸反應(yīng)生成鈦酸沉淀,反應(yīng)的離子方程式為:

Na2TiO3+2H+= H2TiO3↓+2 Na+;

6)結(jié)合反應(yīng)過程得到濾液①的成分NaAlO2、Na2SiO3NaOH,結(jié)合反應(yīng)產(chǎn)物、原子守恒分析判斷缺項物質(zhì)配平得到化學(xué)方程式:6NaAlO2+6Na2SiO3 +8H2O= Na8Al6Si6O24(OH)2·2H2O+ 10NaOH,依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式中,化學(xué)計量數(shù)之間的關(guān)系,需要NaAlO2的物質(zhì)的量與Na2SiO3的物質(zhì)的量相等,100kg固體廢料NaAlO2的物質(zhì)的量:n(NaAlO2)=mol,100kg固體廢料SiO2的物質(zhì)的量:mol,原化合物中二氧化硅生成硅酸鈉,故100kg固體廢料,理論上應(yīng)再加入Na2SiO3物質(zhì)的量的計算式是:n(Na2Si03)=( - )mol。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進行如下實驗:

實驗一 焦亞硫酸鈉的制取

采用如圖裝置(實驗前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置II中有Na2S2O5晶體析出,發(fā)生的反應(yīng)為:Na2SO3SO2=Na2S2O5

1)裝置I中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為___________________________。

2)要從裝置II中獲得已析出的晶體,可采取的分離方法是_______________。

3)裝置III用于處理尾氣,可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)________(填序號)。

實驗二 焦亞硫酸鈉的性質(zhì)

4Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。證明NaHSO3溶液中HSO3的電離程度大于水解程度,可采用的實驗方法是______________ (填序號)。

a.測定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液 c.加入鹽酸

d.加入品紅溶液 e.用藍色石蕊試紙檢測

5)檢驗Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實驗方案是_____________________________。

實驗三 葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定

葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)的方案如下:

6)按上述方案實驗,消耗標準I2溶液25.00 mL,該次實驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量 (以游離SO2計算)_______________g·L1

7)在上述實驗過程中,若有部分HI被空氣氧化,則測得結(jié)果_______________ (偏高”“偏低不變”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在一定條件下,氮氣與氫氣合成氨氣的能量變化的曲線如圖,下列敘述正確的是(

A.a歷程使用了催化劑,b歷程沒有使用催化劑

B.使用催化劑可提高氮氣的轉(zhuǎn)化率

C.相同狀況下,lmol氮氣和3mol氫氣總鍵能高于2mol氨氣的總鍵能

D.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溶液可能含有Na+NH4+、Mg2+、Al3+SO42、NO3、Cl中的幾種,為確定其成分,完成了如下實驗(已知:3NO3+8Al+5OH+2H2O 3NH3↑+ 8AlO2

根據(jù)實驗現(xiàn)象,所得結(jié)論錯誤的是

A.沉淀1加酸部分溶解,則含Mg2+SO42B.可能含Na+、Cl

C.沉淀2加酸溶解,則含Al3+D.氣體1遇水顯堿性,則含NH4+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】海水是資源寶庫,蘊藏著豐富的化學(xué)元素,如氯、溴、碘等。完成下列填空:

1)氯離子原子核外有_____種不同運動狀態(tài)的電子、有____種不同能量的電子。

2)溴在周期表中的位置_________。

3)鹵素單質(zhì)及其化合物在許多性質(zhì)上都存在遞變規(guī)律,請說明下列遞變規(guī)律的原因。

熔點按F2Cl2、Br2、I2的順序依次升高,原因是______________。

還原性按ClBr、I的順序依次增大,原因是____________。

4)已知X2 g + H2 g2HX g + QX2 表示Cl2Br2),如圖表示上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系。

Q表示X2 g)與H2 g)反應(yīng)的反應(yīng)熱,Q_____0(填“>”、“<”“=”)。

寫出曲線b表示的平衡常數(shù)K的表達式,K=______(表達式中寫物質(zhì)的化學(xué)式)。

5)(CN2是一種與Cl2性質(zhì)相似的氣體,在(CN2C+3價,N-3價,氮元素顯負價的原因_________,該分子中每個原子都達到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),寫出(CN2的電子式_____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是(

A.60gSiO2晶體中含有SiO鍵數(shù)目為2NA

B.常溫常壓下,32g16O2中所含的中子數(shù)為16NA

C.電解飽和食鹽水,陽極上生成22.4L氣體時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA

D.密閉容器中2molNOlmolO2充分反應(yīng),產(chǎn)物的分子數(shù)為2NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】關(guān)于下列裝置說法正確的是

A.裝置中,一段時間后左側(cè)SO42-濃度增大

B.裝置中滴入酚酞,b極附近先變紅

C.用裝置精煉銅時,c極為粗銅

D.裝置中在Fe電極附近滴入K3[FeCN6]溶液,可驗證Fe電極被保護

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】FeCl3溶液可以蝕刻印刷電路板上的Cu。某實驗興趣小組模擬該過程,并回收Cu和蝕刻液的流程如下:

(1)蝕刻時的化學(xué)反應(yīng)方程式為____。

(2) 濾渣的成分為____。

(3)反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】新型材料B4C可用于制作切削工具和高溫熱交換器。關(guān)于B4C的推斷正確的是

A. B4C是一種分子晶體B. B4C是該物質(zhì)的分子式

C. B4C是一種原子晶體D. B4C的電子式為

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