化工流程专题训练
1、高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。实验室制取高纯氧化铝的流程如下:
(1)“除杂”操作是加入适量过氧化氢,用氨水调节溶液的pH约为8.0,以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2+。检验Fe2+已除尽的实验操作和现象是 _______________ __ _ ______ _______ _____ 。
(2)通常条件下,KSP[Fe(OH)3]=4.0×10-36,则理论上计算除杂后溶液中c(Fe3+)等于 _________ 。
(3)配制硫酸铝溶液时,需用硫酸酸化,目的是 __ ____ ____ _____ 。(4)“结晶”操作中,母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶为止,冷却结晶,得到铵明矾(含结晶水)。母液不能蒸干的原因是 。
(5)完成化学方程式:_ _NH4Al(SO4)2•12H2O _ _N2+__NH3+3SO2+9SO3+___Al2O3+___ _______
2、美国科学家理查德-海克和日本科学家根岸英一、铃木彰因在研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂长期使用,催化剂会被杂质(如:铁、有机物等)污染而失去活性,成为废催化剂,需对其再生回收。一种由废催化剂制取氯化钯的工艺流程如下:
(1)甲酸在反应中的作用是 (选填:“氧化剂”、“还原剂”)。
(2)加浓氨水时,钯转变为可溶性[Pd(NH3)4]2+,此时铁的存在形式是 (写化学式)。
(3)钯在王水(浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3)中转化为H2PdCl4,硝酸还原为NO,该反应的化学方程式 。
(4)700℃焙烧1的目的是: ;550℃焙烧2的目的是: 。
3、近年来高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费增长较快。实验室可用软锰矿(主要成分MnO2)为原料制备高锰酸钾。其部分流程如下:
(1)实验中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是 ;
(2)KOH、KClO3、MnO2共熔制得绿色K2MnO4的化学方程式 ;
(3)通入CO2,可使MnO42-发生歧化反应,生成MnO4-及MnO2,则K2MnO4完成反应时,转化为KMnO4的百分率约 (精确至0.1%)
(4)若通入CO2太多,则在加热浓缩时,会有 晶体和KMnO4晶体一起析出。
(5)在加热、浓缩、烘干的过程中温度不宜过高,其原因是 ____ ;加热时用玻璃棒不停搅拌溶液的目的是 。
4.氮化硅硬度大、熔点高、不溶于酸(氢氟酸除外),是一种重要的结构陶瓷材料。一种用工业硅(含少量 钾、钠、铁、铜的氧化物),已知硅的熔点是1420℃,高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的工艺流程如下:
(1)净化N2和H2时,铜屑的作用是: ;硅胶的作用是 。
(2)在氮化炉中3SiO2(s)+2N2(g)=Si3N4(s) △H=-727.5kJ/mol,