【題目】鉻是一種銀白色金屬,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在化合物中常見+2、+3 +6 價等價態(tài)。工業(yè)上以鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料生產(chǎn)金屬鉻和重鉻酸鈉Na2Cr2O7·2H2O(已知 Na2Cr2O7 是一種強氧化劑),其主要工藝流程如下:

查閱資料得知:常溫下,NaBiO3不溶于水,有強氧化性,在堿性條件下,能將Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO42-

回答下列問題:

(1)工業(yè)上常采用熱還原法制備金屬鉻,寫出以Cr2O3為原料,利用鋁熱反應(yīng)制取金屬鉻的化學(xué)方程式_______________。

(2)酸化濾液D時,不選用鹽酸的原因是_____________。

(3)固體E的主要成分是Na2SO4,根據(jù)如圖分析操作a為________________、____________、洗滌、干燥。

4)已知含+6 價鉻的污水會污染環(huán)境,電鍍廠產(chǎn)生的鍍銅廢水中往往含有一定量的Cr2O72-。

Cr(OH)3的化學(xué)性質(zhì)與 Al(OH)3相似。在上述生產(chǎn)過程中加入NaOH 溶液時要控制溶液的pH不能過高,是因為__________________________(用離子方程式表示);

②下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液最佳的是___________(填選項序號);

AFeSO4溶液 B.濃H2SO4 C.酸性KMnO4溶液 DNa2SO3溶液

③上述流程中,每消耗0.1 mol Na2S2O3 轉(zhuǎn)移0.8 mole-,則加入Na2S2O3溶液時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________。

5)某廠廢水中含1.00×103 mol/LCr2O72,某研究性學(xué)習(xí)小組為了變廢為寶,將廢水處理得到磁性材料 Cr0.5Fe1.5FeO4Cr 的化合價為+3Fe的化合價依次為+3、+2)。欲使1L該廢水中的 Cr2O72-完全轉(zhuǎn)化為Cr0.5Fe1.5FeO4。理論上需要加入________gFeSO47H2O。

(已知FeSO47H2O摩爾質(zhì)量為278g/mol)

【答案】Cr2O3+2AlAl2O3+2Cr Cr2O72-會氧化Cl-生成氯氣,造成污染 蒸發(fā)結(jié)晶 趁熱過濾 Cr(OH)3 +OH-=CrO2-+2H2O D 3S2O32- +4Cr2O72-+26H+=8Cr3++6SO42-+13H2O 2.78

【解析】

鉻鐵礦(主要成分為FeOCr2O3,含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì)),加入過量稀硫酸,固體ASiO2,溶液A中含有Cr3+、Al3+、Fe2+,在A中加入過氧化氫,可生成Fe3+,調(diào)節(jié)溶液pH可除去Fe3+、Al3+,生成氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,即固體D,溶液C含有Cr3+,在溶液C中加入NaBiO3NaOH,發(fā)生氧化還原反應(yīng),固體DBiOH3,溶液D含有Na2CrO4,酸化可得Na2Cr2O7,溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可得Na2Cr2O72H2O,以此解答該題。

1)三氧化二鉻與鋁在高溫條件下發(fā)生置換反應(yīng)生成鉻與三氧化二鋁;

2)鹽酸中的氯是-1價具有還原性,會被CrO42-氧化成氯氣;

3)由圖2可知Na2Cr2O7的溶解度隨溫度的升高而增大,而硫酸鈉的溫度隨溫度的升高而降低,所以采用蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾的方法分離硫酸鈉;

4)①CrOH3的化學(xué)性質(zhì)與AlOH3相似,如果氫氧化鈉過量CrOH3會溶解;

②可以代替上述流程中Na2S2O3溶液,需要具有還原性,能還原重鉻酸根離子;

③每消耗0.1mol Na2S2O3轉(zhuǎn)移0.8mol e-,Na2S2O3 2SO42-8e-,Cr2O72-2Cr3+6e-,依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒分析配平書寫氧化還原反應(yīng)的離子方程式;

5)根據(jù)Cr原子、Fe原子守恒,可得:Cr2O72-4Cr0.5Fe1.5FeO410FeSO47H2O,據(jù)此計算nFeSO47H2O),再根據(jù)m=nM計算FeSO47H2O的質(zhì)量。

1)利用鋁熱反應(yīng)制取金屬鉻的化學(xué)方程式:Cr2O3+2AlAl2O3+2Cr

2)酸化濾液D時,不選用鹽酸的原因是Na2Cr2O7是一種強氧化劑,Cr2O72-會氧化Cl-生成氯氣,造成污染;

3Na2Cr2O7Na2SO4溶解度隨溫度變化情況存在明顯差異,故可利用冷卻結(jié)晶的方法進行分離,實際操作為蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾;

4)①Cr(OH)3的化學(xué)性質(zhì)與Al(OH)3相似,也能溶解在NaOH溶液中,因此加入NaOH溶液時要控制溶液的pH不能過高,過高說明NaOH明顯過量,會溶解Cr(OH)3生成NaCrO2Cr(OH)3 +OH-=CrO2-+2H2O

②上述流程中Na2S2O3溶液的作用是還原劑,同時氧化產(chǎn)物為Na2SO4,沒有增加溶液的成分,故選項D符合題意;

③每消耗0.1molNa2S2O3轉(zhuǎn)移0.8mole-,說明其氧化產(chǎn)物全部為Na2SO4,此時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:3S2O32- +4Cr2O72-+26H+=8Cr3++6SO42-+13H2O;

5)根據(jù)Cr0.5Fe1.5FeO4中,CrFe=0.5:2.5=1:5;故有n(FeSO4·7H2O)=1.00×10-3mol/L×1L×2×5=10×10-3mol,故質(zhì)量為2.78g。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一種可充電鋰-空氣電池如圖所示。當電池放電時,O2Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2-xx=01)。下列說法正確的是

A. 放電時,多孔碳材料電極為負極

B. 放電時,外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極

C. 充電時,電解質(zhì)溶液中Li+向多孔碳材料區(qū)遷移

D. 充電時,電池總反應(yīng)為Li2O2-x=2Li+1O2

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【題目】海洋約占地球表面積的71%,具有十分巨大的開發(fā)潛力。工業(yè)上從海水中提取鎂的流程如下:

下列說法中正確的是

A. 工業(yè)上使Mg2+沉淀,試劑①應(yīng)選用NaOH

B. MgCl2溶液直接蒸干得到無水MgCl2

C. 電解MgCl2溶液在陰極得到金屬Mg

D. 要使MgSO4完全轉(zhuǎn)化為沉淀,加入試劑①的應(yīng)過量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以海水為原料可以提取金屬鎂,下圖是某工廠從海水中提取鎂的主要步驟。討論以下相關(guān)問題

(1)在海水提鎂的過程中如何實現(xiàn)對鎂離子的富集,有三個學(xué)生提出自己的觀點。

學(xué)生甲的觀點:直接往海水中加入沉淀劑。

學(xué)生乙的觀點:高溫加熱蒸發(fā)海水后,再加入沉淀劑。

學(xué)生丙的觀點:利用曬鹽后的苦鹵水,再加入沉淀劑。

通過分析比較你認為學(xué)生_____的觀點正確(填學(xué)生序號)。

(2)為了使鎂離子沉淀下來,充分利用當?shù)氐呢悮ぃㄖ饕煞譃樘妓徕})資源獲得沉淀劑,加入的試劑①是_________(填化學(xué)式)。寫出由貝殼制取試劑①的相關(guān)化學(xué)方程式:___________;

(3)加入試劑①后,能夠分離得到Mg(OH)2沉淀的方法是_________(填標號字母)

A.蒸餾 B.分液 C.過濾 D.萃取

(4)加入的試劑②是________(填化學(xué)式)。工業(yè)過程中常常將蒸發(fā)結(jié)晶后的氯化鎂水合物晶體再置于HCl氣流中加熱獲得無水MgCl2,其目的是______________________________。

(5)寫出由無水MgCl2制取金屬鎂的化學(xué)方程式_____________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】向濃度相等、體積均為50mLA、B兩份NaOH溶液中,分別通入一定量的CO2后,再稀釋到100mL。在稀釋后的溶液中逐滴加入0.1mol.L-1的鹽酸,產(chǎn)生CO2的體積(標準狀況)與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示下列說法不正確的是(

A.NaOH溶液中通入一定量的CO2后,溶液中溶質(zhì)的組成可能是①NaOH、Na2CO3Na2CO3Na2CO3NaHCO3NaHCO3

B.B曲線說明,原溶液通入CO2后,所得溶質(zhì)與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2的最大體積是11.2L(標準狀況)

C.NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為0.15mol/L

D.B曲線表明,原溶液通入CO2后,所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為NaOHNa2CO3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某探究活動小組根據(jù)侯德榜制堿原理,按下面設(shè)計的方案制備碳酸氫鈉。實驗裝置如下圖所示(圖中夾持、固定用的儀器未畫出)。下列說法正確的是

A. 乙裝置中盛放的是飽和食鹽水

B. 丙裝置中的溶液變渾濁,因有碳酸氫鈉晶體析出

C. 丁裝置中倒扣的漏斗主要作用是防止產(chǎn)生的氣體污染空氣

D. 實驗結(jié)束后,分離碳酸氫鈉的操作是蒸發(fā)結(jié)晶

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列離子方程式正確的是

A. 碳酸的電離:H2CO32H+CO32-

B. 將金屬鈉加入水中:2Na+2H2O===2Na+2OH+H2

C. 硫化鈉水解:S2-+2H2OH2S↑+2OH

D. 向氯化鋁溶液中加入過量的燒堿溶液:Al3++3OH===Al(OH)3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】控制變量是科學(xué)研究重要方法。由下列實驗現(xiàn)象一定能得出相應(yīng)結(jié)論的是

選項

A

B

現(xiàn)象

右邊試管產(chǎn)生氣泡較快

左邊棉球變棕黃色,右邊棉球變藍色

結(jié)論

催化活性:Fe3+>Cu2+

氧化性:Br2>I2

選項

C

D

現(xiàn)象

試管中先出現(xiàn)淡黃色固體,后出現(xiàn)黃色固體

試管中液體變渾濁

結(jié)論

Ksp:AgCl>AgBr>AgI

非金屬性:C>Si

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機物A是聚合反應(yīng)生產(chǎn)膠黏劑基料的單體,亦可作為合成調(diào)香劑I、聚酯材料J的原料,相關(guān)合成路線如下:

已知:在質(zhì)譜圖中烴A的最大質(zhì)荷比為118,其苯環(huán)上的一氯代物共三種,核磁共振氫譜顯

示峰面積比為3:2:2:2:1。

根據(jù)以上信息回答下列問題:

(1)A的官能團名稱為__________________,B→C的反應(yīng)條件為_____________,E→F的反應(yīng)類型為_____________

(2)I的結(jié)構(gòu)簡式為____________________,若K分子中含有三個六元環(huán)狀結(jié)構(gòu),則其分子式為________________。

(3)D與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。

(4)H的同分異構(gòu)體W能與濃溴水反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,1 mol W參與反應(yīng)最多消耗3 mol Br2,請寫出所有符合條件的W的結(jié)構(gòu)簡式___________________________________

(5)J是一種高分子化合物,則由C生成J的化學(xué)方程式為

______________________________________________________________________。

(6)已知:(R為烴基)

設(shè)計以苯和乙烯為起始原料制備H的合成路線(無機試劑任選)。

[合成路線示例:]

_____________________________________________________________________

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