石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用工艺如下:

(注:SiCl4的沸点是57.6ºC,金属氯化物的沸点均高于150ºC)
(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间的N2,主要目的是______________________。
(2)高温反应后,石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体I中的氯化物主要为______________________。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为______________________。
(3)步骤①为:搅拌、_______。所得溶液IV中阴离子有______________________。
(4)由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为______________________。100kg初级石墨最多可获得V的质量为kg______________________。
(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成下图防腐示意图,并作相应标注_______。

粉煤灰是燃煤电厂的废渣,主要成分为
、
,还含有少量的FeO、
和C等。实验室模拟工业上的两种方法从粉煤灰中提取活性
,其流程如下:

己知“烧结”过程的产物主要是:
、
、
和
等。
“烧结”过程中铝元素转化的化学方程式为__________。
“浸出”过程中,
可完全彻底水解,水解反应的离子方程式为________。
滤渣的主要成分是____________。
“提纯”过程中,当加入NaOH溶液使沉淀量达到最大时,溶液中
______ _。
“提纯”过程中,如当
时,说明溶液中
被除尽,则此时溶液中pH______。
己知
的![]()
“碳化”过程中,通入过量气体X时发生反应的离子方程式为________。
磷酸亚铁
为白蓝色晶体,溶于强酸,不溶于水和乙醇。它是生产
的原料,实验室利用
、
及
为原料制备磷酸亚铁的实验流程如图1:

合成时的主要反应为:![]()
实验中由原料配制溶液时,蒸馏水事先要煮沸、冷却,煮沸的目的是______。
合成时,在三口烧瓶中先加入抗坏血酸
稀溶液作底液,再向烧瓶中,滴入
与
混合溶液至
时,再滴入
溶液,最终维持
装置如图2所示
。
实验不是将三种溶液直接混合的原因是______。
用抗坏血酸溶液作底液而不用铁粉,其主要原因是______。
生成的
沉淀需充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是______
检验产品中是否混有
或
杂质的方法是______。
某研究性学习小组的同学拟用工业品十二水合磷酸氢二钠
含
、重金属盐及有色杂质等
提纯得到
晶体。已知:
溶液pH
,重金属硫化物不溶于水。
请补充实验步骤
实验中必须使用的试剂有:
溶液、活性炭、
溶液、乙醇
磷酸氢二钠在水中溶解度
水![]()
温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
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将工业品溶于适量热水,______。
硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。回答下列问题:
(1)1810年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属”。这种“金属”可能是_______。
(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中,生产普通玻璃的主要原料有_______。
(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:

| 发生的主要反应 |
电弧炉 | SiO2+2C |
流化床反应器 | Si+3HCl |
还原炉 | SiHCl3+H2 |
①用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为_______;碳化硅又称_______,其晶体结构与_______相似。
②在流化床反应的产物中,SiHCl3大约占85%,还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等,有关物质的沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_______。
物质 | Si | SiCl4 | SiHCl3 | SiH2Cl2 | SiH3Cl | HCl | SiH4 |
沸点/℃ | 2355 | 57.6 | 31.8 | 8.2 | -30.4 | -84.9 | -111.9 |
③SiHCl3极易水解,其完全水解的产物为_______。
(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是_______。
碳酸钡是一种重要的无机盐产品,广泛应用于工业陶瓷、光学玻璃、建筑等行业。
生产制备:工业上一般以重晶石
为原料,采用高温煅烧还原法;实验室一般以重晶石
为原料,采用沉淀转化法。
高温煅烧还原法:
![]()
煅烧还原的化学方程式为:_____________。
为了提高浸取速率,可采取的措施是__________
任写一种
。
经检验BaS的水溶液呈碱性,原因是
用离子方程式表示
__________。
沉淀转化法:向
沉淀中加入饱和
溶液,充分搅拌,弃去上层清液。如此处理多次,直到
全部转化为
:
平衡常数![]()
现有
,每次用
饱和
溶液处理,假定
能全部转化,至少需要处理_____________次。
从“绿色化学”角度分析,用饱和
溶液沉淀转化法的优点是:__________。
分离提纯
某实验室分离提纯混有少量碳酸钙杂质的碳酸钡样品的步骤如下:

将灼烧后的固体混合物置于
的热水中,制成氢氧化钡的热饱和溶液。为减少
的损失并除去不溶物应进行的操作是_____。
向制得的
溶液中滴加_______
填一种试剂名称
,再通入二氧化碳。当观察到_______时,即可停止通二氧化碳。

环境监测
环境监测某工厂废水中
的浓度。取废水
,控制适当的酸度加入足量的
溶液,得
沉淀;沉淀经洗涤、过滤后,用适量的稀盐酸溶解,此时
全部转化为
,再加入过量KI溶液,反应液中再滴加
溶液,反应完全时,消耗
溶液
。已知有关的离子方程式为:
;
。
该工厂废水中
的物质的量浓度__________![]()
钨
具有很大的工业价值,主要用于电子工业,合金添加剂等。工业上利用白钨矿精矿为原料
主要成分为钨酸钙
,还含有CaO、
等杂质
生产钨粉的一种工艺流程如下:

已知:
钨酸钙微溶于水,能溶解在热盐酸中。
降低溶液pH可以从钨酸铵溶液中析出仲钨酸铵晶体,常温时可析出带11个结晶水的仲钨酸铵晶体,但是由于颗粒很细小,难以进一步提纯。在
时可析出颗粒较大的带5个结晶水的仲钨酸铵晶体,可进一步提纯精制。
酸浸时为了提高浸出率,可采取的措施有___________。
答出两条即可![]()
酸浸时,需控制反应温度在
之间的原因是________。
酸浸时发生的主要反应的化学方程式是____。
将废酸与粗钨酸分离的操作是_____
填操作名称
。
加入过量氨水后过滤,得到滤渣的主要成分是______
填化学式
。
工艺流程中“结晶析出”,采用的结晶方法是________。
仲钨酸铵的化学式为
,写出仲钨酸铵煅烧转化为
的化学方程式_______________。
已知白钨矿精矿中的钨酸钙质量分数为
,
该精矿经上述流程制得
钨粉。则该生产中钨的产率为_______
用含“a”“w”“m”的代数式表示
。
