【題目】工業(yè)上以鉻鐵礦(主要成分為FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料生產(chǎn)化工原料紅礬鈉(主要成分為:Na2Cr2O7·2H2O),其主要工藝流程如下:
查閱相關(guān)資料得知:
i.常溫下,NaBiO3不溶于水,有強(qiáng)氧化性,在堿性條件下能將Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO42—,自身被還原為Bi(OH)3固體。
ii.
物質(zhì) | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Cr(OH)3 | Fe(OH)2 | Bi(OH)3 |
開(kāi)始沉淀的PH | 2.7 | 3.4 | 4.6 | 7.5 | 0.7 |
完全沉淀的PH | 3.7 | 4.4 | 5.9 | 9.7 | 4.5 |
回答下列問(wèn)題:
(1)將鉻鐵礦礦石粉碎的目的是___________。
(2)操作I、III、IV用到的主要玻璃儀器有玻璃棒和___________(填儀器名稱(chēng))。
(3)寫(xiě)出④反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。
(4)⑤中酸化是使CrO42—轉(zhuǎn)化為Cr2O72—。寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式______。
(5)將溶液H經(jīng)下列操作:蒸發(fā)濃縮,__________,過(guò)濾,洗滌,干燥即得紅礬鈉。
(6)取一定質(zhì)量的固體D溶解于200mL的稀硫酸中,向所得溶液中加入5.0mol/L的NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入NaOH溶液的體積(V)關(guān)系如圖所示,則稀硫酸的濃度為_________,固體D中含Fe化合物的物質(zhì)的量為___________。
【答案】增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高浸出率 漏斗、燒杯 3NaBiO3+Cr2(SO4)3+7NaOH+H2O=2Na2CrO4+3Na2SO4+3Bi(OH)3 2CrO42—+2H+ Cr2O72—+H2O 冷卻結(jié)晶 2.5mol·L-1 0.10mol
【解析】
(1)根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素進(jìn)行分析;
(2)操作I、III、IV均是過(guò)濾,根據(jù)過(guò)濾操作所需的儀器進(jìn)行分析;
(3)NaBiO3有強(qiáng)氧化性,在堿性條件下,能將Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO,據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(4)酸化是使CrO轉(zhuǎn)化為Cr2O,在轉(zhuǎn)化過(guò)程中元素化合價(jià)不變;據(jù)此寫(xiě)出離子方程式;
(5)根據(jù)從溶液中得到晶體的一般操作進(jìn)行分析;
(6)根據(jù)圖像可知加入氫氧化鈉時(shí)沒(méi)有立即產(chǎn)生沉淀,這說(shuō)明酸過(guò)量,首先發(fā)生酸堿中和;繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液,沉淀逐漸增大,達(dá)到最大值,后氫氧化鈉過(guò)量,沉淀部分溶解,說(shuō)明沉淀為氫氧化鐵和氫氧化鋁;根據(jù)圖像結(jié)合方程式和元素守恒進(jìn)行分析計(jì)算。
(1)將鉻鐵礦石粉碎可以增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高浸出率;
故答案為:增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高浸出率;
(2)操作I、III、IV均是過(guò)濾,則用到的主要玻璃儀器有玻璃棒和漏斗、燒杯;
故答案為:漏斗、燒杯;
(3)常溫下,NaBiO3不溶于水,有強(qiáng)氧化性,在堿性條件下,能將Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO,則反應(yīng)④的化學(xué)方程式為3NaBiO3 +Cr2(SO4)3+7OH-+H2O=Na2CrO4+3Na2SO4+3Bi(OH)3↓;
故答案為:3NaBiO3+Cr2(SO4)3+7NaOH+H2O=2Na2CrO4+3Na2SO4+3Bi(OH)3↓;
(4)⑤中酸化是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,在轉(zhuǎn)化過(guò)程中元素化合價(jià)不變,則該反應(yīng)的離子方程式為2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O;
故答案為:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O;
(5)從溶液中得到晶體的一般操作是蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾,洗滌,干燥即得紅礬鈉;
故答案為:冷卻結(jié)晶;
(6)根據(jù)圖像可知加入氫氧化鈉時(shí)沒(méi)有立即產(chǎn)生沉淀,這說(shuō)明酸過(guò)量,首先發(fā)生酸堿中和;當(dāng)沉淀不再發(fā)生變化時(shí)需要?dú)溲趸c是180mL;繼續(xù)加入氫氧化鈉沉淀開(kāi)始減小,即氫氧化鋁開(kāi)始溶解,溶解氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉溶液是40mL,則生成氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉溶液體積是120mL,所以與鐵離子反應(yīng)的氫氧化鈉溶液體積是60ml,物質(zhì)的量是0.06mol/L×5mol/L=0.3mol,所以根據(jù)方程式Fe3++3OH=Fe(OH)3↓,所以鐵離子是0.1mol,根據(jù)鐵元素守恒可知,固體D中氫氧化鐵的物質(zhì)的量為0.1mol;沉淀達(dá)到最大值時(shí)溶液中的溶質(zhì)是硫酸鈉,則根據(jù)原子守恒可知硫酸鈉的物質(zhì)的量是=0.5mol,則硫酸的濃度是=2.5mol/L;
故答案是:2.5mol·L-1;0.10mol。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期元素,且X、Z原子序數(shù)之和是Y、W原子序數(shù)之和的1/2。甲、乙、丙、丁是由這些元素組成的二元化合物,M是某種元索對(duì)應(yīng)的單質(zhì),乙和丁的組成元素相同,且乙是一種“綠色氧化劑”,化合物N是具有漂白性的氣體(常溫下)。上述物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)物和生成物省略)。下列說(shuō)法正確的是
A. 原于半徑:r(Y)>r(Z)>r(W)
B. 化合物N、乙烯使溴水褪色的原理相同
C. 含W元素的鹽溶液可能顯酸性、中性或堿性
D. Z與X、Y、W形成的化合物中,各元素均滿足8電子結(jié)構(gòu)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知A、B、C、D都是含有碳、氫、氧三種元素的有機(jī)物,其中A、C分別是白酒和食醋中含有的成分,A、B、C、D間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:
(1)A結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___,C結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___。
(2)寫(xiě)出A與C在濃H2SO4存在條件下加熱反應(yīng)生成D的化學(xué)方程式:___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)用下圖的裝置制備少量的AlCl3(易水解)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. G裝置作用是除去多余氯氣,防止空氣污染
B. 裝置C和F中的試劑均為濃硫酸,其作用是防止水蒸氣進(jìn)人E中
C. 用50mL12mol/L的鹽酸與足量的MnO2反應(yīng),所得氯氣可以制取26.7gAlCl3
D. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈,待裝置中充滿黃綠色氣體時(shí)再點(diǎn)燃D處的酒精燈
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理用離子方程式表示正確的是( )
A. 室溫下,測(cè)的氯化銨溶液pH<7,證明一水合氨的是弱堿:NH4++2H2O=NH3·H2O+H3O+
B. 用氫氧化鈉溶液除去鎂粉中的雜質(zhì)鋁:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
C. 用碳酸氫鈉溶液檢驗(yàn)水楊酸中的羧基:
+2HCO3-→+2H2O+2CO2↑
D. 用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸:2MnO4-+16H++5C2O42-=2Mn2++10CO2↑+8H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】分析如圖所示的四個(gè)原電池裝置,其中結(jié)論正確的是( )
A.①②中Mg作負(fù)極,③④中Fe作負(fù)極
B.②中Mg作正極,電極反應(yīng)式為6H2O+6e-=6OH-+3H2↑
C.③中Fe作負(fù)極,電極反應(yīng)式為Fe-3e-=Fe3+
D.④中Cu作正極,電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是
A. 飽和Na2CO3溶液與CaSO4固體反應(yīng):CO32+CaSO4CaCO3+SO42
B. 酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I +IO3+6H+I2+3H2O
C. KClO堿性溶液與Fe(OH)3反應(yīng):3ClO+2Fe(OH)32FeO42+3Cl+4H++H2O
D. 電解飽和食鹽水:2Cl+2H+Cl2↑+ H2↑
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示(圖中E表示正反應(yīng)的活化能,E2表示逆反應(yīng)的活化能。下列有關(guān)敘述正確的是
A. 該反應(yīng)的逆反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度可提高活化分子的百分?jǐn)?shù)
B. ΔH=E1-E2,使用催化劑改變活化能,但不改變反應(yīng)熱
C. 該反應(yīng)中,反應(yīng)物的總鍵能大于生成物的總鍵能
D. 500℃、101kPa下,將1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)生成SO3(g)放熱akJ,其熱化學(xué)方程式為2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH =-2akJ·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定條件下,通過(guò)下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收:
SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l)△H<0 若反應(yīng)在恒容的密閉容器中進(jìn)行,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A. 平衡前,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變
B. 平衡時(shí),其他條件不變,分離出硫,正反應(yīng)速率加快
C. 平衡時(shí),其他條件不變,升高溫度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率
D. 其他條件不變,使用不同催化劑,該反應(yīng)平衡常數(shù)不變
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