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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?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,设计的提纯与综合利用工艺如下:(注:SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃)(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是______.(2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,气体I中的碳氧化物主要为______,由气体Ⅱ中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为______.(3)步骤①为:搅拌、______、所得溶液IV中的阴离子有______.(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,完成图2防腐示意图,并作相应标注.

匿名用户 | 2017-05-23 01:10

全部答案

(共1个回答)
  • (1)石墨化学性质在常温下稳定,而在高温下可与氧气发生反应,所以通入氮气排尽装置中的空气,防止石墨发生氧化反应,减少石墨损失,
    故答案为:通入氮气排尽装置中的空气,防止石墨发生氧化反应,减少石墨损失;
    (2)石墨过量高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,根据杂质的含量可知,气体I中氯化物主要为SiCl4、AlCl3、FeCl3等,气体I中碳氧化物主要为CO,SiCl4的沸点为57.6℃,金属氯化物的沸点均高于150℃,80℃冷却得到的气体Ⅱ含有SiCl4及CO,SiCl4与氢氧化钠溶液反应得到硅酸钠与氯化钠,化学反应方程式为:SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O,
    故答案为:CO;SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O;
    (3)金属氯化物的沸点均高于150℃,则固体Ⅲ中存在AlCl3、FeCl3、MgCl2,其中FeCl3、MgCl2与过量的氢氧化钠溶液反应得到沉淀,而氯化铝与过量的氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,搅拌、过滤得到溶液IV,故溶液IV中的阴离子有:AlO2-、OH-、Cl-
    故答案为:过滤;AlO2-、OH-、Cl-
    (4)偏铝酸钠发生水解,加入乙酸乙酯除去过量的氢氧化钠,且加热条件下水解平衡一直正向移动,得到氢氧化铝沉淀、醋酸钠、乙醇,由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为:AlO2-+CH3COOCH2CH3+2H2O
    CH3COO-+CH3CH2OH+Al(OH)3↓,
    Al2O3的质量分数为5.1%,则100kg初级石墨中氧化铝的质量=100kg×5.1%=5.1kg,根据Al元素守恒,可知氢氧化铝的质量=
    5.1kg×
    54
    102
    27
    78
    =7.8kg;
    故答案为:AlO2-+CH3COOCH2CH3+2H2O
    CH3COO-+CH3CH2OH+Al(OH)3↓;7.8;
    根据氧化铝的含量计算氧化铝质量,(5)Cu的化学性质比石墨活泼,所以应用外接电流的阴极保护法保护Cu,故石墨作阳极,连接电源的正极,Cu作阴极,连接电源的负极,装置图为:
    故答案为:
    匿名用户 | 2017-05-23 01:10

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