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(2012•长宁区一模)Ⅰ.工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅.(1)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用
 更新时间:2024-04-19 08:16:21
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问题描述:

(2012•长宁区一模)Ⅰ.工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅.

(1)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用.精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是______(填序号)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为______.(填序号)(①饱和Na2CO3溶液 ②饱和K2CO3溶液 ③75%乙醇 ④四氯化碳)

(2)如图是离子交换膜(允许钠离子通过,不允许氢氧根与氯离子通过)法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是______;NaOH溶液的出口为______(填字母);精制饱和食盐水的进口为______(填字母);干燥塔中应使用的液体是______.

Ⅱ.多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注.

(1)SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为SiCl4+2H2+O2 高温 .

SiO2+4HCl

SiCl4+2H2+O2 高温 .

SiO2+4HCl

(2)SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用.一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:

3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)⇌4SiHCl3(g)

达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为______kg.

(3)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应:

Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑;MnO2+4HCl(浓)△

MnCl2+Cl2↑+2H2O

据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置______(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置______(填代号).

可选用制备气体的装置:

(4)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成氢气______m3(标准状况).(忽略可能存在的其他反应)

某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:

沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2
PH3.25.212.4
Ⅲ.部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表,请回答下列问题:

(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有______(要求写出两条).

(2)滤渣I的主要成分是______.

Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:

MgCl2+2NaClO3→Mg(ClO3)2+2NaCl

已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示:

(3)将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2.简述可制备Mg(ClO3)2的原因:______.

(4)按题(3)中条件进行制备实验.在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是:______.除去产品中该杂质的方法是:______.

符曦回答:
  Ⅰ.(1)应先加入过量BaCl2,除去SO42-,然后加过量Na2CO3,可除去Ca2+、Mg2+、Fe3+等,过滤后加入盐酸可除去Na2CO3,故答案为:③①②;除去NaCl晶体表面的少量的KCl,应选用75%的乙醇,因为CCl4有毒,同时KCl也不...
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