(2012?長寧區(qū)一模)Ⅰ.工業(yè)上電解飽和食鹽能制取多種化工原料,其中部分原料可用于制備多晶硅.
(1)原料粗鹽中常含有泥沙和Ca
2+、Mg
2+、Fe
3+、SO
42-等雜質(zhì),必須精制后才能供電解使用.精制時(shí),粗鹽溶于水過濾后,還要加入的試劑分別為①Na
2CO
3、②HCl(鹽酸)③BaCl
2,這3種試劑添加的合理順序是
③①②
③①②
(填序號)洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl,選用的試劑為
③
③
.(填序號)(①飽和Na
2CO
3溶液 ②飽和K
2CO
3溶液 ③75%乙醇、芩穆然迹
(2)如圖是離子交換膜(允許鈉離子通過,不允許氫氧根與氯離子通過)法電解飽和食鹽水示意圖,電解槽陽極產(chǎn)生的氣體是
氯氣
氯氣
;NaOH溶液的出口為
a
a
(填字母);精制飽和食鹽水的進(jìn)口為
d
d
(填字母);干燥塔中應(yīng)使用的液體是
濃硫酸
濃硫酸
.
Ⅱ.多晶硅主要采用SiHCl
3還原工藝生產(chǎn),其副產(chǎn)物SiCl
4的綜合利用受到廣泛關(guān)注.
(1)SiCl
4可制氣相白炭黑(與光導(dǎo)纖維主要原料相同),方法為高溫下SiCl
4與H
2和O
2反應(yīng),產(chǎn)物有兩種,化學(xué)方程式為
.
(2)SiCl
4可轉(zhuǎn)化為SiHCl
3而循環(huán)使用.一定條件下,在20L恒容密閉容器中的反應(yīng):
3SiCl
4(g)+2H
2(g)+Si(s)?4SiHCl
3(g)
達(dá)平衡后,H
2與SiHCl
3物質(zhì)的量濃度分別為0.140mol/L和0.020mol/L,若H
2全部來源于離子交換膜法的電解產(chǎn)物,理論上需消耗純NaCl的質(zhì)量為
0.351
0.351
kg.
(3)實(shí)驗(yàn)室制備H
2和Cl
2通常采用下列反應(yīng):
Zn+H
2SO
4→ZnSO
4+H
2↑;MnO
2+4HCl(濃)
MnCl
2+Cl
2↑+2H
2O
據(jù)此,從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H
2的裝置
e
e
(填代號)和制備并收集干燥、純凈Cl
2的裝置
d
d
(填代號).
可選用制備氣體的裝置:
(4)采用無膜電解槽電解飽和食鹽水,可制取氯酸鈉,同時(shí)生成氫氣,現(xiàn)制得氯酸鈉213.0kg,則生成氫氣
134.4
134.4
m
3(標(biāo)準(zhǔn)狀況).(忽略可能存在的其他反應(yīng))
某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料,主要含有MgCO
3、MgSiO
3、CaMg(CO
3)
2、Al
2O
3和Fe
2O
3等,回收其中鎂的工藝流程如下:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Mg(OH)2 |
PH |
3.2 |
5.2 |
12.4 |
Ⅲ.部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見上表,請回答下列問題:
(1)“浸出”步驟中,為提高鎂的浸出率,可采取的措施有
適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時(shí)間
適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時(shí)間
(要求寫出兩條).
(2)濾渣I的主要成分是
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3
.
Mg(ClO
3)
2在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑,可采用復(fù)分解反應(yīng)制備:
MgCl
2+2NaClO
3→Mg(ClO
3)
2+2NaCl
已知四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖所示:
(3)將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)量數(shù)比混合制備Mg(ClO
3)
2.簡述可制備Mg(ClO
3)
2的原因:
在某一溫度時(shí),NaCl最先達(dá)到飽和析出;Mg(ClO3)2的溶解度隨溫度變化的最大,NaCl的溶解度與其他物質(zhì)的溶解度有一定的差別;
在某一溫度時(shí),NaCl最先達(dá)到飽和析出;Mg(ClO3)2的溶解度隨溫度變化的最大,NaCl的溶解度與其他物質(zhì)的溶解度有一定的差別;
.
(4)按題(3)中條件進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn).在冷卻降溫析出Mg(ClO
3)
2過程中,常伴有NaCl析出,原因是:
降溫前,溶液中NaCl已達(dá)飽和,降低過程中,NaCl溶解度會降低,會少量析出;
降溫前,溶液中NaCl已達(dá)飽和,降低過程中,NaCl溶解度會降低,會少量析出;
.除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是:
重結(jié)晶
重結(jié)晶
.