【題目】鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO·Cr2O3,還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì),下圖所示是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的工藝流程。
已知1:物質(zhì)的溶解度(g/100g水)
物質(zhì) | 0℃ | 40℃ | 80℃ |
KCl | 28.0 | 40.1 | 51.3 |
NaCl | 35.7 | 36.4 | 38.0 |
K2Cr2O7 | 4.7 | 26.3 | 73.0 |
Na2Cr2O7 | 163.0 | 215.0 | 376.0 |
已知2:①焙燒時(shí)有Na2CrO4、 Fe2O3 、NaAlO2 等生成。
②Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+ ;
③Cr2O72-具有很強(qiáng)的氧化性
回答問題:
(1)“浸出”步驟中,為了提高浸出率,可采取的措施有加熱、研磨或_______________等(要求寫一條)。
(2)固體b中主要含有______________________(填寫化學(xué)式)。
(3)要檢測酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,應(yīng)該使用_______(填寫儀器或用品名稱)。
(4)酸化步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液的pH﹤5,其目的是____________________;不用鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH的原因是______________________________________。
(5)操作III發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________ ;
(6)寫出焙燒時(shí)生成NaAlO2的化學(xué)方程式____________________。
【答案】 攪拌 Al(OH)3 pH計(jì)或精密pH試紙 使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72- Cr2O72-會把鹽酸(或氯離子)氧化為氯氣 Na2Cr2O7 + 2KCl= K2Cr2O7 ↓+2NaCl Na2CO3 + Al2O3NaAlO2+ CO2↑
【解析】鉻鐵礦的主要成分可表示為FeOCr2O3,還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì),加入氧氣和碳酸鈉,發(fā)生反應(yīng)為:①4FeOCr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;②Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2+CO2↑,因此鉻鐵礦通過焙燒,生成Na2CrO4、Fe2O3、MgO和NaAlO2的混合體系,然后加水溶解得固體Fe2O3、MgO和溶液Na2CrO4、NaAlO2,再調(diào)節(jié)溶液的pH,使偏鋁酸鹽完全沉淀,繼續(xù)調(diào)節(jié)溶液的pH使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,最后向所得溶液中加入氯化鉀,生成溶解度極小的K2Cr2O7。
(1)浸出”步驟中,為了提高浸出率,可采取的措施有加熱,攪拌,研磨等加快反應(yīng)速率,故答案為:攪拌;
(2)操作Ⅰ是過濾得到固體a為Fe2O3、MgO,操作Ⅱ是調(diào)節(jié)溶液的PH,使偏鋁酸鹽完全沉淀生成氫氧化鋁,b為Al(OH)3,故答案為:Al(OH)3;
(3)要檢測酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,普通pH試紙只能測定溶液pH到整數(shù),是近似測定,準(zhǔn)確測定需要用pH計(jì)或精確pH試紙,故答案為:pH計(jì)或精密pH試紙;
(4)酸化步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH<5,依據(jù)流程圖中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和制備目的可知,結(jié)合反應(yīng)平衡Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,加入酸,氫離子濃度增大,平衡左移,作用是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,不用鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH的原因是重鉻酸鉀具有強(qiáng)氧化性能氧化氯離子為氯氣,故答案為:使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-;Cr2O72-會把鹽酸(或氯離子)氧化為氯氣;
(5)操作Ⅲ有多步組成,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl,故答案為:Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl;
(6)焙燒時(shí)生成NaAlO2的化學(xué)方程式為Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2+CO2↑,故答案為:Na2CO3+Al2O3 2NaAlO2+CO2↑。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是
A.晶體熔化時(shí)化學(xué)鍵一定發(fā)生斷裂
B.原子晶體的熔點(diǎn)一定比金屬晶體高
C.含有共價(jià)鍵的化合物一定是共價(jià)化合物
D.含有離子鍵的化合物一定是離子化合物
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向2l恒溫恒容容器中加入2molMgSO4并充入 2molCO,發(fā)生反應(yīng):MgSO4(s)+ CO(g) MgO(s)+ CO2(g)+SO2(g)△H > 0 。測得反應(yīng)過程中殘留固體的質(zhì)量隨時(shí)間變化如圖所示,下列說法不正確的是
A. 0 ~2min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(SO2)= 0.3 mol·l-1 ·min-1
B. 2 ~4min內(nèi)容器內(nèi)氣體的密度沒有變化
C. 該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)為1.8
D. 保持其他條件不變,起始時(shí)向容器中充入1.00 mol MgSO4和1.00 molCO,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),n(CO2)> 0.60 mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】等量鎂鋁合金粉末分別投入到下列四種過量物質(zhì)的溶液中,充分反應(yīng),放出H2最多的是
A. NaOH溶液 B. 稀H2SO4溶液
C. 蔗糖溶液 D. NaCl溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有下列四組物質(zhì),如果把某組物質(zhì)中的后者逐滴加入到前者中至過量,將出現(xiàn)“先產(chǎn)生白色沉淀,后白色沉淀溶解”的現(xiàn)象,這組物質(zhì)是
A. 稀硫酸、氯化鋇溶液 B. 硫酸鋁溶液、氨水
C. 氯化鈉溶液、硝酸銀溶液 D. 氯化鋁溶液、氫氧化鈉溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 甲烷和Cl2的反應(yīng)與乙烯和Br2的反應(yīng)屬于同一有機(jī)反應(yīng)類型
B. 單質(zhì)硅是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的常用材料
C. 淀粉、纖維素和油脂都屬于天然高分子化合物
D. 合成纖維和光導(dǎo)纖維都是新型無機(jī)非金屬材料
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)給定條件下的下列四種物質(zhì):①常溫下112mL液態(tài)水,②含有40mol電子的NH3, ③含有16NA個共價(jià)鍵的乙醇,④4g氦氣,則上述物質(zhì)中所含分子數(shù)目由多到少的順序是________________(填序號)。
(2)某混合氣體只含有氧氣和甲烷,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,該氣體的密度為1.00g/L,則該氣體中氧氣 和甲烷的體積比為________。
(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,VL氨氣溶解在水中(水的密度近似為1g/mL),制成1L溶液,所得溶液密度為ρg/mL, 則所得溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度是________ mol/L 。
(4)將100mLH2SO4和HCl混合溶液分成兩等份,一份中加入含0.2molNaOH溶液時(shí)恰好中和完全,向另一份中加入含0.05molBaCl2溶液時(shí)恰好沉淀完全,則原溶液中c(Cl-)=_________。
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