鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO·Cr2O3,還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì),以下是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的流程圖:

已知:①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O28Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑;
②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑;③ Cr2O72+ H2O2CrO42+ 2H+
(1)固體X中主要含有_________(填寫化學(xué)式);要檢測酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,應(yīng)該使用__________(填寫儀器或試劑名稱)。
(2)酸化步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH<5,其目的是_________________________________。
物質(zhì)
溶解度/(g/100g水)
0°C
40°C
80°C
KCl
28
40.1
51.3
NaCl
35.7
36.4
38
K2Cr2O7
4.7
26.3
73
Na2Cr2O7
163
215
376
 
(3)操作Ⅲ有多步組成,獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是:加入KCl固體、蒸發(fā)濃縮、              、
過濾、_______、干燥。
(4)右表是相關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù),操作Ⅲ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Na2Cr2O7+2KCl→K2Cr2O7↓+2NaCl。該反應(yīng)在溶液中能發(fā)生的理由是_______________。
(5)酸性溶液中過氧化氫能使Cr2O72-生成藍(lán)色的過氧化鉻(CrO5分子結(jié)構(gòu)為), 該反應(yīng)可用來檢驗(yàn)Cr2O72-的存在。寫出反應(yīng)的離子方程式:                                                。
該反應(yīng)                   (填“屬于”或“不屬于”)氧化還原反應(yīng)。
(6)稱取重鉻酸鉀試樣2.500g配成250mL溶液,取出25mL與碘量瓶中,加入10mL2mol/ L  H2SO4和足量碘化鉀(鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+),放于暗處5min。然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示劑,用0.1200mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(I2+2S2O32—=2I-+S4O62—)。
①判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)是                                           ;
②若實(shí)驗(yàn)中共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00mL,則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的純度為         。(保留3位有效數(shù)字, K2Cr2O7的摩爾質(zhì)量為294g/mol)。
(16分)(1)Fe2O3、MgO(2分,有錯(cuò)即為0分,少一個(gè)扣1分);pH計(jì)或精密pH試紙。(1分,
答pH試紙或廣泛pH試紙不給分)
(2)使CrO42轉(zhuǎn)化為Cr2O72。(1分)  (3)冷卻結(jié)晶、洗滌。(各1分)
(4)K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小(1分)(或四種物質(zhì)中K2Cr2O7的溶解度最。
(5)Cr2O72- + 4H2O2 +2H+= 2CrO5 + 5H2O (2分)      不屬于(1分)
(6)①溶液藍(lán)色恰好褪色為滴定終點(diǎn)(2分)
②94.1%(4分,在±0.1%范圍內(nèi)不扣分,有效數(shù)字錯(cuò)扣2分)

試題分析:(1)鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO?Cr2O3,還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì),因此加入氧氣和碳酸鈉發(fā)生反應(yīng)為①4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑、②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑、③Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+。氧化鐵、氧化鋁不溶于水,操作Ⅰ是過濾,因此得到固體X為Fe2O3、MgO。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。
(2)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+可知,加入酸,溶液中氫離子濃度增大,平衡左移,所以目的是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-。
(3)對于易溶性物質(zhì),從溶液得到晶體的操作一般是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾,將得到的晶體洗滌干燥即可。因此要獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是:加入KCl固體、蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到晶體。
(4)依據(jù)表中物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)分析對比,依據(jù)操作Ⅲ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl可知,該反應(yīng)之所以能發(fā)生是因?yàn)镵2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7。ɑ蛩姆N物質(zhì)中K2Cr2O7的溶解度最小)。
(5)酸性溶液中過氧化氫能使Cr2O72-生成藍(lán)色的過氧化鉻,由于溶液顯酸性,因此反應(yīng)物還有氫離子參加,根據(jù)原子守恒可知,生成物還有水生成,因此反應(yīng)的離子方程式為Cr2O72- + 4H2O2 +2H+=2CrO5 + 5H2O。根據(jù)CrO5分子結(jié)構(gòu)可知,該化合物中Cr元素的化合價(jià)仍然是+6價(jià),其中氧元素的化合價(jià)有4個(gè)-1價(jià)的,1個(gè)-2價(jià)的,因此該反應(yīng)前后元素的化合價(jià)均沒有發(fā)生變化,所以反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)。
(6)①由于碘單質(zhì)遇淀粉顯藍(lán)色,所以根據(jù)反應(yīng)I2+2S2O32—=2I-+S4O62—可知,判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)是溶液藍(lán)色恰好褪色且半分鐘不恢復(fù)即為滴定終點(diǎn)。
②根據(jù)反應(yīng)Cr2O72-+6I+14H+=2Cr3+3I2+ 7H2O、I2+2S2O32—=2I-+S4O62—可知
Cr2O72-~~~3I2~~~6S2O32—
1mol                6mol
n(K2Cr2O7)  0.1200mol/L×0.04L

解得n(K2Cr2O7)=0.0008mol
所以2.500g重鉻酸鉀試樣中重鉻酸鉀的物質(zhì)的量=×0.0008mol=0.008mol
質(zhì)量=0.008mol×294g/mol=2.352g
因此所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的純度為×100%=94.1%
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

除去下列各組物質(zhì)中的雜質(zhì)選用的試劑和方法均最合理的是
 
物質(zhì)
雜質(zhì)
試劑
方法
A

苯酚
溴水
過濾
B
二氧化碳
二氧化硫
澄清石灰水
洗氣
C
氧化鐵
二氧化硅
氫氧化鈉溶液
過濾
D
乙酸乙酯
乙酸
飽和碳酸鈉溶液
蒸餾
 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列裝置所示的實(shí)驗(yàn)中,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵?br />

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

二氧化鈰(CeO2)是一種重要的稀土氧化物。平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2等物質(zhì))。某課題以此粉末為原料,資源回收的工藝流程如下:

(1)寫出第①步反應(yīng)的離子方程式                                   
(2)洗滌濾渣B的目的是為了除去____(填離子符號(hào)),檢驗(yàn)該離子是否洗凈的方法是            
(3)寫出第③步反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________。
(4)制備綠礬(FeSO4·7H2O)時(shí),向Fe2(SO4)3溶液中加入過量鐵屑,充分反應(yīng)后,經(jīng)過濾得到FeSO4溶液,再經(jīng)        、       、過濾、洗滌、干燥等操作步驟得到綠礬。
(5)取上述流程中得到的Ce(OH)4產(chǎn)品(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97%)1.0g,加硫酸溶解后,用0.1000mol/LFeSO4溶液滴定至終點(diǎn)(鈰被還原成Ce3+),則需準(zhǔn)確滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為       mL。 

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

已知苯甲酸乙酯的沸點(diǎn)為213℃(在此溫度以下水、乙醇和環(huán)己烷以7.0%、17.0%、76.0%的比例成為蒸汽逸出)。請回答上述實(shí)驗(yàn)室制備苯甲酸乙酯的有關(guān)問題:

(1)①在三頸燒瓶中加入苯甲酸、濃硫酸、過量的乙醇、沸石;②再向該燒瓶中加入環(huán)己烷,裝上分水器的回流冷卻管。實(shí)驗(yàn)中使用分水器的目的是(從化學(xué)平衡原理分析)_______________。
(2)緩慢加熱回流,至分水器下層液體不再增多,停止加熱,放出分水器中液體,分水器中液體的三種主要成分是____________。
(3)將圓底燒瓶中的殘液倒入盛有冷水的燒瓶中,用_____________溶液中和至弱堿性分液,分出粗產(chǎn)品;水層用乙醚____________(填實(shí)驗(yàn)操作名稱),醚層與粗產(chǎn)品合并;用純水洗有機(jī)層兩次,將醚層與水盡量分凈,醚層從上口倒入一個(gè)干燥的錐形瓶。
(4)加入適量豆粒大小的無水氯化鈣干燥劑,搖動(dòng)錐形瓶,至醚層澄清透明;醚層過濾入一個(gè)干燥的圓底燒瓶;進(jìn)行____________(填實(shí)驗(yàn)操作名稱),先蒸出__________后蒸出苯甲酸乙酯。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

從固體混合物A出發(fā)可以發(fā)生如下框圖所示的一系列變化:

(1)在實(shí)驗(yàn)室中常用反應(yīng)①制取氣體C。若要收集氣體C,可選擇下圖裝置中的     (填字母)

A                B                C
(2)操作②的名稱是      ,在操作②中所使用的玻璃儀器的名稱是                 。
(3)寫出下列反應(yīng)的方程式:
反應(yīng)①的化學(xué)方程式                                         
反應(yīng)③的化學(xué)方程式                                        
(4)在實(shí)驗(yàn)室中,要獲得干燥純凈的黃綠色氣體F, 可以將它通過下圖中的裝置,其中瓶I中盛放的
             ,瓶II中盛放的是          

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

高鐵酸鉀是一種新型高效多功能水處理劑。工業(yè)上常采用NaClO氧化法生產(chǎn),反應(yīng)原理為:
①在堿性條件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4
3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH=2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
②Na2FeO4與KOH反應(yīng)生成K2FeO4:Na2FeO4 + 2KOH=K2FeO4 + 2NaOH
主要的生產(chǎn)流程如下:

(1)加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH時(shí)需用pH試紙粗略測試pH以控制加入鹽酸的量。實(shí)驗(yàn)室用pH試紙測定溶液pH的操作是                                                                    。
(2)流程圖中“轉(zhuǎn)化”(反應(yīng)③)是在某低溫下進(jìn)行的,說明此溫度下Ksp(K2FeO4     Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”)。
(3)反應(yīng)的溫度、原料的濃度和配比對高鐵酸鉀的產(chǎn)率都有影響。
圖1為不同的溫度下,F(xiàn)e(NO3)3不同質(zhì)量濃度對K2FeO4生成率的影響;
圖2為一定溫度下,F(xiàn)e(NO3)3質(zhì)量濃度最佳時(shí),NaClO濃度對K2FeO4生成率的影響。

工業(yè)生產(chǎn)中最佳溫度為    ℃,此時(shí)Fe(NO3)3與NaClO兩種溶液最佳質(zhì)量濃度之比為    。
(4)K2FeO4在水溶液中易“水解”:4FeO42- + 10H2O 4Fe(OH)3 + 8OH- + 3O2。在“提純”K2FeO4中采用重結(jié)晶、洗滌、低溫烘干的方法,則洗滌劑最好選用       溶液(填序號(hào))。
A.H2OB.CH3COONa、異丙醇C.NH4Cl、異丙醇D.Fe(NO3)3、異丙醇
(5)K2FeO4處理水時(shí),不僅能消毒殺菌,還能除去水體中的H2S、NH3等,生成的Fe(OH)3膠體還能吸附水中的懸浮雜質(zhì)。根據(jù)污染物的實(shí)際情況向水中加入適量的K2FeO4將污染物轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì),試寫出K2FeO4處理含有NH3污水時(shí)與NH3反應(yīng)的離子方程式                                  。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

從海水中提取粗鹽的主要操作是
A.蒸餾B.萃取C.蒸發(fā)結(jié)晶D.分液

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

海帶中含有碘離子,某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如下的步驟從海帶中提取單質(zhì)碘:(   )
①通足量氯氣②將海帶燒成灰,向灰中加水?dāng)嚢?nbsp;  ③加CCl4振蕩
④過濾 ⑤用分液漏斗分液。合理的操作順序?yàn)?table name="optionsTable" cellpadding="0" cellspacing="0" width="100%">A.①→③→⑤→②→④B.②→①→③→④→⑤C.②→④→①→③→⑤D.③→①→②→⑤→④

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案