冰晶石又名六氟鋁酸鈉（Na3AlF6），白色固體，微溶于水，常用作電解鋁工業(yè)的助熔劑。工業(yè)上用螢石（主要成分是CaF2）、濃硫酸、氫氧化鋁和碳酸鈉溶液通過(guò)濕法制備冰晶石，某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上制取Na3AlF6的裝置圖如下（該裝置均由聚四氟乙烯儀器組裝而成）。已知：CaF2+H2SO4 △ CaSO4+2HF↑
（1）實(shí)驗(yàn)儀器不能使用玻璃儀器的原因是 4HF+SiO2═SiF4+2H2O4HF+SiO2═SiF4+2H2O（用化學(xué)方程式表示）。
（2）裝置Ⅲ的作用為 作為安全瓶，防止倒吸作為安全瓶，防止倒吸。
（3）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，裝置Ⅱ中有CO2氣體逸出，同時(shí)觀(guān)察到有白色固體析出，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：2Al（OH）3+12HF+6Na++3CO32-=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O2Al（OH）3+12HF+6Na++3CO32-=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。
（4）請(qǐng)寫(xiě)出工業(yè)生產(chǎn)中電解制鋁的化學(xué)方程式 2Al2O3 冰晶石 電解4Al+3O2↑2Al2O3 冰晶石 電解4Al+3O2↑。
（5）78kg含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%CaF2的螢石（雜質(zhì)不含氟元素） 理論上可生產(chǎn)Na3AlF65656kg（設(shè)生產(chǎn)過(guò)程中的第一步含氟物質(zhì)均完全轉(zhuǎn)化）。
（6）碳酸化法也是工業(yè)制取Na3AlF6的一種方法：在偏鋁酸鈉及氟化鈉溶液中通入足量二氧化碳即可，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：6NaF+4CO2+NaAlO2+2H2O=Na3AlF6↓+4NaHCO36NaF+4CO2+NaAlO2+2H2O=Na3AlF6↓+4NaHCO3。
△
冰晶石
電解
冰晶石
電解
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】4HF+SiO2═SiF4+2H2O；作為安全瓶，防止倒吸；2Al（OH）3+12HF+6Na++3CO32-=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O；2Al2O3 4Al+3O2↑；56；6NaF+4CO2+NaAlO2+2H2O=Na3AlF6↓+4NaHCO3
冰晶石
電解
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：2引用：1難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5