以含有Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì)的鉻鐵礦[主要成份為Fe(CrO2)2]為主要原料生產(chǎn)重鉻酸鈉晶體( Na2Cr2O7·2H2O)的主要工藝流程如下:
己知:鉻鐵礦在空氣中與純堿煅燒生成Na2CrO4和一種紅棕色固體,同時(shí)釋放出CO2氣體,同時(shí)A12O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑。請回答:
(1)在鉻鐵礦Fe(CrO2)2中,Cr的化合價(jià)為____。
(2)濾渣1的成分為________,濾渣2的成分為____。
(3)將濾渣l放入稀硫酸溶解后得溶液W,檢驗(yàn)該溶液中金屬離子的方法是 。
(4)鉻鐵礦中的Al2O3雜質(zhì)在工業(yè)上可用來冶煉鋁,該化學(xué)方程式為
(5)根據(jù)有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn),含CrO42-的廢水要經(jīng)化學(xué)處理,使其濃度降至5.0×10-7 mo1/L以下才能排放。含CrO42-的廢水處理通常有以下兩種方法。
①沉淀法:加入可溶性鋇鹽生成BaCrO4沉淀,再加入可溶性硫酸鹽處理多余的Ba2+。加入可溶性鋇鹽后的廢水中Ba2+的濃度應(yīng)不小于 mol/L,后續(xù)廢水處理方能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
②還原法:。寫出酸性條件下 CrO42-與綠礬在溶液中反應(yīng)的離子方程式 。
(6)某高效凈水劑是由K2FeO4得到的,工業(yè)上以溶液W、次氯酸鉀和氫氧化鉀為原料制備K2FeO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(1)+3(1分)
(2)Fe2O3 Al(OH)3(各1分)(其它合理答案也可)
(3)取少量溶液于試管中,滴加幾滴KSCN溶液,溶液變紅,證明有Fe3+(其它合理答案也可)(2分)
(4)2 Al2O34Al + 3O2↑(1分)
(5)①2.4×10-4(2分)②CrO42-+3Fe2++8H+=Cr3++3Fe3++4H2O(3分)
(6)Fe2(SO4)3 + 3KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 3K2SO4 + 3KCl + 5H2O(3分)
解析試題分析:(1)在鉻鐵礦Fe(CrO2)2中,F(xiàn)e的化合價(jià)為+2,所以Cr的化合價(jià)為+3,
(2)含雜質(zhì)的鉻鐵礦經(jīng)煅燒、溶于水后,只有氧化鐵不溶于水,作為濾渣除去,所以濾渣1的成分是Fe2O3,此時(shí)溶液為Na2CrO4和 NaAlO2的混合液,通入CO2氣體會和NaAlO2反應(yīng)產(chǎn)生Al(OH)3,所以濾渣2的成分是Al(OH)3,
(3)將濾渣l放入稀硫酸溶解后得溶液W Fe2(SO4)3,檢驗(yàn)Fe3+的方法是取少量溶液于試管中,滴加幾滴KSCN溶液,溶液變紅,證明有Fe3+
(4)工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法來得到鋁,化學(xué)方程式為2 Al2O34Al + 3O2↑,
(5)①Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10,c(CrO42-)<=5.0×10-7 mo1/L,所以c(Ba2+)>=1.2×10-10/5.0×10-7=2.4×10-4 mo1/L, ②酸性條件下 CrO42-與綠礬FeSO4?7 H2O反應(yīng),CrO42-作氧化劑,綠礬作還原劑,其離子方程式為CrO42-+3Fe2++8H+=Cr3++3Fe3++4H2O
(6)W 為Fe2(SO4)3,以溶液Fe2(SO4)3、次氯酸鉀和氫氧化鉀為原料制備K2FeO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe2(SO4)3 + 3KClO + 10KOH = 2K2FeO4 + 3K2SO4 + 3KCl + 5H2O
考點(diǎn):考查化合物中化合價(jià)的判斷、離子的檢驗(yàn)、鋁的冶煉、溶度積的有關(guān)計(jì)算、氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物的判斷
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
粗銅精煉后的陽極泥含有Cu、Au(金)和PbSO4等雜質(zhì),濕法處理陽極泥進(jìn)行綜合利用的流程如下:
(1)用CuSO4做電解液電解含銅、金、鉛的粗銅,陽極的電極反應(yīng)式有: 和Cu-2e-= Cu2+。
(2)焙燒陽極泥時(shí),為了提高焙燒效率,采取的合理措施是 ,焙燒后的陽極泥中除含金、PbSO4外,還有 (填化學(xué)式)。
(3)操作I的主要步驟為 ,操作Ⅱ的名稱是 。
(4)寫出用SO2還原AuCl4-的離子方程式 。
(5)為了減少廢液排放、充分利用有用資源,工業(yè)上將濾液1并入硫酸銅溶液進(jìn)行循環(huán)操作,請指出流程圖中另一處類似的做法 。
(6)已知298K時(shí),Ksp(PbCO3)=1.46×10-13,Ksp(PbSO4)= 1.82×10-8,用離子方程式表示加入碳酸鈉溶液的作用 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
利用鈦白工業(yè)的副產(chǎn)品FeSO4(含Al2(SO4)3和少量重金屬離子)可以生產(chǎn)電池級高純超微細(xì)草酸亞鐵。其工藝流程如下:
已知:①5Fe2++ MnO4-+8H+=5Fe3+ +Mn2++4H2O
5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
(1)沉淀過程的反應(yīng)溫度為40℃,溫度不宜過高的原因除了控制沉淀的粒徑外,還有 。
(2)濾液經(jīng)處理可得到副產(chǎn)品 。
(3)實(shí)驗(yàn)室測定高純超微細(xì)草酸亞鐵組成的步驟依次為:
步驟1:準(zhǔn)確稱量一定量草酸亞鐵樣品,加入25 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶解。
步驟2:用0.2000 mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液滴定,消耗其體積30.40 mL。
步驟3:向滴定后的溶液中加入2 g Zn粉和5 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶液,將Fe3+還原為Fe2+。
步驟4:過濾,濾液用上述標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液滴定,消耗溶液10.00 mL。
則樣品中C2O42-的物質(zhì)的量為 。(寫出計(jì)算過程)
(4)將一定量高錳酸鉀溶液與酸化的草酸亞鐵溶液混合,測得反應(yīng) 液中Mn2+的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t的變化如圖,其變化趨勢的原因可能為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
海水是巨大的資源寶庫,從海水中提取食鹽和溴的過程如下:
(1)請列舉海水淡化的兩種方法:________、________。
(2)步驟Ⅰ中已獲得Br2,步驟Ⅱ中又將Br2還原為Br-,其目的是_________。
(3)步驟Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可達(dá)95%,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_______,
由此反應(yīng)可知,除環(huán)境保護(hù)外,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)解決的主要問題是_______。
(4)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為了了解從工業(yè)溴中提純溴的方法,查閱了有關(guān)資料知:Br2的沸點(diǎn)為59 ℃,微溶于水,有毒并有強(qiáng)腐蝕性。他們參觀生產(chǎn)過程后,畫了如下裝置簡圖:
請你參與分析討論:
①圖中儀器B的名稱是____________。
②整套實(shí)驗(yàn)裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管,其原因是__________。
③實(shí)驗(yàn)裝置氣密性良好,要達(dá)到提純溴的目的,操作中如何控制關(guān)鍵條件?___________。
④C中液體顏色為________________。為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反應(yīng)后,再進(jìn)行的分離操作是________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某種粗鹽中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等雜質(zhì)。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中設(shè)計(jì)了用這種粗鹽制備精鹽的方案如下(用于沉淀的試劑稍過量):
請回答以下問題:
(1)為操作Ⅳ選擇所需儀器(用標(biāo)號字母填寫):________。
A.燒杯 B.試管 C.玻璃棒 D.分液漏斗 E.漏斗 F.酒精燈
G.蒸發(fā)皿
(2)操作Ⅲ中常用Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液作為除雜試劑,則加入除雜試劑的順序?yàn)椋篘aOH溶液→________→________。
(3)操作Ⅲ中,判斷加入BaCl2已過量的方法是___________________________________
(4)操作Ⅴ應(yīng)選擇的酸是________,若將操作Ⅴ與操作Ⅳ的先后順序?qū)φ{(diào),將會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響是___________________________________
(5)操作Ⅵ是________(選擇合理操作的名稱,用標(biāo)號字母按操作先后順序填寫)。
a.過濾、洗滌 B.蒸發(fā)、濃縮 c.萃取、分液 D.冷卻、結(jié)晶
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
海水的綜合利用可以制備金屬鎂,其流程如下圖所示:
(1)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2應(yīng)怎樣除去?寫出實(shí)驗(yàn)步驟。__________________________
(2)實(shí)驗(yàn)室將粗鹽制成精鹽的過程中,溶解、過濾、蒸發(fā)三個(gè)步驟的操作都要用到玻璃棒,分別說明在這三種情況下使用玻璃棒的目的:
①溶解:________________。
②過濾:__________________________。
③蒸發(fā):________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
隨著不斷向化工、石油、電力、海水淡化、建筑、日常生活用品等行業(yè)推廣,鈦金屬日益被人們重視,被譽(yù)為“現(xiàn)代金屬”和“戰(zhàn)略金屬”,是提高國防裝備水平不可或缺的重要戰(zhàn)略物資。工業(yè)主要以二氧化鈦為原料冶煉金屬鈦。
Ⅰ.二氧化鈦可由以下兩種方法制備:
方法1:可用含有Fe2O3的鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,其中Ti元素化合價(jià)為+4價(jià))制取,其主要流程如下:
(1)由濾液獲得綠礬晶體的操作過程是 。
(2)甲溶液中除含TiO2+之外還含有的金屬陽離子有 。
(3)已知10kg該鈦鐵礦中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.6%,能夠得到綠礬晶體22.24kg,試計(jì)算最少加入鐵粉的質(zhì)量。
方法2:TiCl4水解生成TiO2·XH2O,過濾、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙燒除去水分得到粉體TiO2,此方法制備得到的是納米二氧化鈦。
(4)①TiCl4水解生成TiO2·XH2O的化學(xué)方程式為 。
②檢驗(yàn)TiO2·XH2O中Cl-是否被除凈的方法是 。
Ⅱ.二氧化鈦可用于制取鈦單質(zhì)
(5)TiO2制取單質(zhì)Ti,涉及到的步驟如下:
反應(yīng)②的化學(xué)方程式是 ,該反應(yīng)成功需要的其他條件及原因是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
利用硫酸渣(主要含F(xiàn)e2O3、SiO2、Al2O3、MgO等雜質(zhì))制備氧化鐵的工藝流程如下:
(1)“酸浸”中硫酸要適當(dāng)過量,目的是:①提高鐵的浸出率;②________。
(2)“還原”是將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+,同時(shí)FeS2被氧化為SO42—,該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。
(3)為測定“酸浸”步驟后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。實(shí)驗(yàn)步驟為:準(zhǔn)確量取一定體積的酸浸后的溶液于錐形瓶中,加入稀鹽酸、稍過量SnCl2,再加HgCl2除去過量的SnCl2,以二苯胺磺酸鈉為指示劑,用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-=2Fe2++SnCl62—
Sn2++4Cl-+2HgCl2=SnCl62—+Hg2Cl2↓
6Fe2++Cr2O72—+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
①若SnCl2不足量,則測定的Fe3+量________(填“偏高”、“偏低”或“不變”,下同);
②若不加HgCl2,則測定的Fe3+量________。
(4)①可選用________(填試劑)檢驗(yàn)濾液中含有Fe3+。產(chǎn)生Fe3+的原因是________________________________________________________________________(用離子方程式表示)。
②已知部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Mn(OH)2 |
開始沉淀 | 2.7 | 3.8 | 7.5 | 9.4 | 8.3 |
完全沉淀 | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 | 9.8 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
硫酸渣是用黃鐵礦制造硫酸過程中排出的廢渣,主要化學(xué)成分為SiO2約45%,F(xiàn)e2O3約40%,Al2O3約10%,MgO約5%。目前我國已經(jīng)在技術(shù)上取得突破——從硫酸渣中分離出各種成分并加以利用。其流程和相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
查資料得知:
物質(zhì)名稱 | 溶度積(Ksp) | pH值 | |
開始沉淀 | 完全沉淀 | ||
Mg(OH)2 | 5.6×10-12 | 9.3 | 10.8 |
Fe(OH)3 | 2.8×10-16 | 2.7 | 3.7 |
Al(OH)3 | 1.3×10-33 | 3.7 | 4.7 |
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