【題目】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Na2Cr2O7·2H2O),其主要工藝流程如下:

查閱資料得知:

ⅰ.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-。

ⅱ.

金屬離子

Fe3+

Al3+

Cr3+

Fe2+

Bi3+

開始沉淀的pH

2.7

3.4

5.0

7.5

0.7

沉淀完全的pH

3.7

4.9

5.9

9.7

4.5

回答下列問題:

(1)反應之前先將礦石粉碎的目的是__________________。

(2)步驟③加的試劑為_____________,此時溶液pH要調(diào)到5的目的_______________ 。

(3)寫出反應④的離子反應方程式______________________。

(4)⑤中酸化是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,寫出該反應的離子方程式_________________。

(5)將溶液H經(jīng)過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,干燥即得紅礬鈉粗晶體,精制紅礬鈉則對粗晶體需要采用的操作是__________________(填操作名稱)。

【答案】增大反應物的接觸面積,加快反應速率,提高鉻鐵礦的浸取率 氫氧化鈉溶液或NaOH溶液 使Fe3+、Al3+均完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去 3NaBiO3+2Cr3++7OH+H2O=3Bi(OH)3+2CrO42-+3Na+ CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O 重結(jié)晶

【解析】

鉻鐵礦加入過量的硫酸,反應生成硫酸亞鐵和硫酸鉻、硫酸鋁,二氧化硅不溶于硫酸,所以固體A為二氧化硅,溶液B中加入過氧化氫,將亞鐵離子氧化成鐵離子,加入堿調(diào)節(jié)pH使鐵離子和鋁離子沉淀,根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析,控制pH5,固體D為氫氧化鐵和氫氧化鋁,溶液E中加入鉍酸鈉和少量氫氧化鈉溶液,反應生成Na2CrO4,酸化將其變成重鉻酸鈉,最后重結(jié)晶得到紅礬鈉,據(jù)此解答。

(1) 為了增大反應物的接觸面積,加快反應速率,提高鉻鐵礦的浸取率,反應之前先將礦石粉碎,

故答案為:增大反應物的接觸面積,加快反應速率,提高鉻鐵礦的浸取率;

(2) 根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析,步驟③加的試劑為氫氧化鈉溶液或NaOH溶液;此時溶液pH要調(diào)到5的目的使Fe3+、Al3+均完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3Al(OH)3沉淀而除去,而鉻離子不沉淀;

故答案為:NaOH溶液;使Fe3+、Al3+均完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3Al(OH)3沉淀而除去;

(3) 反應④中鉍酸鈉將硫酸鉻氧化生成鉻酸鈉同時生成氫氧化鉍,離子反應方程式為 3NaBiO3+2Cr3++7OH-+H2O=3Bi(OH)3+2CrO42-+3Na+,

故答案為:3NaBiO3+2Cr3++7OH-+H2O=3Bi(OH)3+2CrO42-+3Na+

(4) ⑤中酸化是使CrO42轉(zhuǎn)化為Cr2O72,離子方程式2CrO42+2H+Cr2O72+H2O,

故答案為:2CrO42+2H+Cr2O72+H2O;

(5) 將溶液H經(jīng)過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,干燥即得紅礬鈉粗晶體,此操作為重結(jié)晶,

故答案為:重結(jié)晶。

練習冊系列答案
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【題目】我國是世界產(chǎn)鎂大國,金屬鎂的產(chǎn)量居世界前列。一種由白云石(主要成分為CaOMgO,含少量SiO2A12O3、Fe2O3等雜質(zhì))冶煉金屬鎂的工藝流程如圖:

已知:螢石的主要成分是CaF2,用于降低真空還原反應的活化能。

回答下列問題:

(1)①粉碎的主要目的________

②螢石在真空還原反應中的作用是________(填標號)。

A.氧化劑 B.還原劑 C.催化劑

(2)Mg2+、Ca2+Fe3+Fe2+、A13+五種離子的氧化性由強到弱的順序為Fe3+>Fe2+>___(用離子符號表示)。

(3)結(jié)合流程以及如圖溫度對MgO還原率的影響關系,真空還原反應溫度的最佳選擇為___;高溫真空還原時,CaO、MgOFeSi反應生成單質(zhì)鎂的化學方程式為___。

(4)液態(tài)鎂澆鑄成鎂錠時,通入的保護氣不可選用N2CO2,其原因是_______

(5)鎂錠冷卻后,用酸性K2Cr2O7溶液進行表面鈍化形成致密的氧化物保護膜,還原產(chǎn)物為Cr3+。該反應的離子方程式為________。

(6)為測定鎂錠的純度,稱取a g除去氧化膜的成品鎂錠樣品溶于足量稀硫酸中,配成250 mL溶液。取25 mL該溶液,用0.1000 mol/LEDTA標準溶液進行滴定(雜質(zhì)不干擾滴定),三次滴定平均消耗EDTA標準溶液V mL(己知Mg2+EDTA反應的化學計量數(shù)之比為11)。該樣品的純度為___%。

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【題目】優(yōu)良的有機溶劑對孟烷、耐熱型特種高分子功能材料的合成路線如圖所示:

已知芳香化合物苯環(huán)上的氫原子可被鹵代烷中的烷基取代,如:(為烷基,為鹵素原子)。

(1)已知B為芳香烴。

①由B生成對孟烷的反應類型是__________________。

A反應生成B的化學方程式是_________________。

的同系物中相對分子質(zhì)量最小的物質(zhì)是_________________________。

(2)已知的分子式為且含有一個酚羥基,且苯環(huán)上的另一個取代基與酚羥基處于間位;不能使溶液褪色。

F中含有的官能團名稱是_____________________。

C的結(jié)構(gòu)簡式是________________

③反應I的化學方程式是________________。

(3)G的核磁共振氫譜有3個峰,其峰面積之比為,且G溶液反應放出。寫出反應的化學方程式:_________________________________。

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【題目】纈氨霉素是一種脂溶性的抗生素,由12個分子組成的環(huán)狀化合物,它結(jié)構(gòu)如下圖所示,有關說法正確的是(

A.纈氨霉素是蛋白質(zhì)

B.纈氨霉素完全水解可得到四種氨基酸

C.纈氨霉素完全水解后的產(chǎn)物中有兩種產(chǎn)物互為同系物

D.纈氨霉素完全水解,其中一種產(chǎn)物與甘油醛[HOCH2CH(OH)CHO]互為同分異構(gòu)體

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A.3B.4C.5D.6

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【題目】低碳經(jīng)濟已成為全世界科學家研究的重要課題。為減小和消除CO2對環(huán)境的影響,一方面世界各國都在限制其排放量,另一方面科學家加強了對CO2創(chuàng)新利用的研究。

(1)已知:①CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g) ΔH=-41 kJ·mol1

C(s)2H2(g) CH4(g) ΔH=-73 kJ·mol1

2CO(g) C(s)CO2(g) ΔH=-171 kJ·mol1

寫出CO2H2反應生成CH4H2O(g)的熱化學方程式:____

(2)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。為探究該反應原理,在容積為2 L密閉容器中,充入1 mol CO23.25 mol H2在一定條件下發(fā)生反應,測得CO2CH3OH(g)H2O(g)的物質(zhì)的量(n)隨時間的變化如圖所示:

①從反應開始到平衡,氫氣的平均反應速率v(H2)________。

②下列措施一定不能使CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大的是________。

A 在原容器中再充入1 mol CO2  

B 在原容器中再充入1 mol H2

C 在原容器中充入1 mol氦氣

D 使用更有效的催化劑

E 縮小容器的容積

F 將水蒸氣從體系中分離

(3)煤化工通常研究不同條件下CO轉(zhuǎn)化率以解決實際問題。已知在催化劑存在條件下反應:CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨p(H2O)/p(CO)及溫度變化關系如圖所示:

①上述反應的正反應方向是________反應(吸熱放熱”);

②對于氣相反應,用某組分(B)的平衡壓強(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作Kp),則該反應的Kp_____(填表達式,不必代數(shù)計算);如果提高pH2O/pCO),則Kp_______(變大”“變小不變”)。使用鐵鎂催化劑的實際工業(yè)流程中,一般采用400 ℃左右、pH2O/pCO)=35,采用此條件的原因可能是_______

(4)科學家用氮化鎵材料與銅組裝成如圖所示的人工光合系統(tǒng),利用該裝置實現(xiàn)了用CO2H2O合成CH4。下列關于該電池的敘述錯誤的是________

A.該裝置能量轉(zhuǎn)化形式僅存在將太陽能轉(zhuǎn)化為電能

B.銅電極為正極,電極反應式為CO28e8H===CH42H2O

C.電池內(nèi)部H透過質(zhì)子交換膜從左向右移動

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