18.石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用.某初級(jí)石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì).設(shè)計(jì)的提純與綜合利用工藝如圖:

(注:SiCl4的沸點(diǎn)為57.6℃,金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150℃)
(1)向反應(yīng)器中通入Cl2前,需通一段時(shí)間N2,主要目的是排除裝置中的空氣.
(2)高溫反應(yīng)后,石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物.氣體Ⅰ中的碳氧化物主要為CO.由氣體Ⅱ中某物得到水玻璃的化學(xué)反應(yīng)方程式為SiCl4+6NaOH═Na2SiO3+4NaCl+3H2O.

分析 高溫反應(yīng)后,石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物,根據(jù)雜質(zhì)的含量可知,氣體I中氯化物主要為SiCl4、AlCl3、FeCl3等,氣體I中碳氧化物主要為CO,SiCl4的沸點(diǎn)為57.6℃,金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150℃,80℃冷卻得到的氣體Ⅱ含有SiCl4及CO,SiCl4與氫氧化鈉溶液反應(yīng)得到硅酸鈉與氯化鈉,固體Ⅲ存在AlCl3、FeCl3、MgCl2,其中FeCl3、MgCl2與過(guò)量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)得到沉淀,而氯化鋁與過(guò)量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,過(guò)濾得到的溶液中含有偏鋁酸鈉、過(guò)量的氫氧化鈉,在溶液中加入乙酸乙酯,加熱,乙酸乙酯發(fā)生水解,消耗了氫氧化鈉,溶液堿性減弱,促進(jìn)了偏鋁根水解,生成氫氧化鋁沉淀,據(jù)此分析解答.

解答 解:(1)石墨化學(xué)性質(zhì)在常溫下穩(wěn)定,而在高溫下可與氧氣發(fā)生反應(yīng),所以通入氮?dú)馀疟M裝置中的空氣,防止石墨發(fā)生氧化反應(yīng),減少石墨損失,
故答案為:排除裝置中的空氣;
(2)石墨過(guò)量高溫反應(yīng)后,石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物,根據(jù)雜質(zhì)的含量可知,氣體I中氯化物主要為SiCl4、AlCl3、FeCl3等,氣體I中碳氧化物主要為CO,SiCl4的沸點(diǎn)為57.6℃,金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150℃,80℃冷卻得到的氣體Ⅱ含有SiCl4及CO,SiCl4與氫氧化鈉溶液反應(yīng)得到硅酸鈉與氯化鈉,化學(xué)反應(yīng)方程式為:SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O;
故答案為:CO;SiCl4+6NaOH═Na2SiO3+4NaCl+3H2O.

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物分離提純的綜合應(yīng)用,為高頻考點(diǎn),題目難度中等,把握物質(zhì)的性質(zhì)、流程中的反應(yīng)及混合物分離方法為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋?/p>

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

8.下列物質(zhì)分解后不菌固體殘?jiān)氖牵ā 。?table class="qanwser">A.NaHCO3B.CaCO3C.NH4ClD.Cu(NO32

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9.在盛有溴水的試管中,加入少量苯后振蕩,靜置后( 。
A.整個(gè)溶液變橙色B.整個(gè)溶液變淺棕色
C.上層無(wú)色、下層橙色D.下層無(wú)色、上層橙色

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6.重慶市璧山中學(xué)校在化學(xué)興趣活動(dòng)中,曾老師利用番茄做成電池(如圖所示),銅片和鋅片用導(dǎo)線連接后插入番茄里,則碳是( 。
A.陽(yáng)極B.正極C.陰極D.負(fù)極

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13.NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值.下列敘述正確的是(  )
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,S2和S8的固體混合物共6.4g,其中所含硫原子數(shù)一定為0.2NA
B.將1molFeCl3滴入足量沸水中,所分散系中粒子數(shù)目小于NA
C.6.4g銅與硫反應(yīng)時(shí),銅失去的電子數(shù)為0.2NA
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,44.8L NO與22.4L O2混合后氣體中分子總數(shù)為2NA

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3.已知5KCl+KClO3+3H2SO4═3Cl2↑+3K2SO4+3H2O,下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.H2SO4既不是氧化劑又不是還原劑
B.1molKClO3參加反應(yīng)時(shí)有5mol電子轉(zhuǎn)移
C.KClO3是氧化劑
D.被氧化與被還原的氯元素的質(zhì)量比為1:5

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

10.硼及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛.
(1)基態(tài)硼原子的核外電子排布式為1s22s22p1,有3種不同能量的電子.
(2)BF3溶于水后.在一定條件下可轉(zhuǎn)化為H3O+•[B(OH)F3]-,該物質(zhì)中陽(yáng)離子的空間構(gòu)型為三角錐形,陰離子的中心原子軌道采用sp3雜化.
(3)與BH4-互為等電子休的分子是CH4(或SiH4)(寫化學(xué)式).
(4)EminBF4的熔點(diǎn)為12℃,在常溫下為液體,由有機(jī)物陽(yáng)離子[Emin]+和[BF4]-構(gòu)成.該物質(zhì)的晶體屬于離子晶體.
(5)一種由硼和釤(Sm)形成的晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,已知晶胞常數(shù)a=n pm,則晶體的密度為$\frac{2.16×1{0}^{32}}{{n}^{3}×{N}_{A}}$g•cm-3(設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

7.下列化合物不能由兩種單質(zhì)直接化合生成的是( 。
①FeS   ②CuS   ③SO2 ④SO3
A.①③B.②④C.②③D.①④

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3.化學(xué)與生活密切相關(guān),下列物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)與其實(shí)際應(yīng)用相對(duì)應(yīng)的是( 。
選項(xiàng)化學(xué)性質(zhì)實(shí)際應(yīng)用
ANa、K均是活潑金屬鈉鉀合金用作原子反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑
BH2O2能使蛋白質(zhì)變性醫(yī)療上用于傷口消毒
CCH2=CH2能與H2O發(fā)生加成反應(yīng)乙烯用作果實(shí)的催熟劑
DNH3具有還原性作食品加工的制冷劑
A.AB.BC.CD.D

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