重鉻酸鉀(K2Cr2O7)為用途極廣的鉻化合物。鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO?Cr2O3,還含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì),以鉻鐵礦為原料制備K2Cr2O7晶體的過程
如下圖所示:
已知:①K2Cr2O7有強氧化性
②NaFeO2遇水強烈水解
③Cr2O72-+ H2O 2CrO42- + 2H+
請回答:
(1)煅燒鉻鐵礦生成Na2CrO4和NaFeO2反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(2)濾液1的成分除NaOH、Na2CrO4外,還含有(填化學(xué)式) ;
生成濾渣1中紅褐色物質(zhì)的反應(yīng)離子方程式是 。
(3)由濾液2轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7溶液應(yīng)加入的試劑是 。
(4)向Na2Cr2O7溶液中加入K2SO4固體,發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)而制得K2Cr2O7。生成K2Cr2O7晶體的過程是:加熱濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。試簡述此法能夠制得K2Cr2O7晶體的原因是: ;
洗滌時應(yīng)選用 (選填字母)。
A.蒸餾水 | B.酒精 | C.稀硫酸 | D.飽和K2SO4溶液 |
(1)4FeO?Cr2O3 + 7O2 + 20NaOH8Na2CrO4 + 4NaFeO2— + 10H2O(2分)
(2)NaAlO2、Na2SiO3(2分); FeO2— + 2H2O=OH —+ Fe(OH)3↓(2分)
(3)(稀)硫酸(1分)
(4)同溫下K2Cr2O7晶體的溶解度小于Na2Cr2O7,冷卻時會結(jié)晶析出(2分); A(1分)
(5)6Fe2+ + Cr2O72— + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O(2分)
解析試題分析:(2)由題目信息可知,鉻鐵礦的主要成分FeO?Cr2O3,含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì),SiO2與NaOH發(fā)生反應(yīng)生成Na2SiO3,Al2O3與NaOH發(fā)生反應(yīng),生成NaAlO2,故還含有Na2SiO3、NaAlO2。濾渣1中紅褐色物質(zhì)是由于NaFeO2水解生成氫氧化鈉與氫氧化鐵,反應(yīng)方程式為NaFeO2+2H2O═NaOH+Fe(OH)3,
(3)由工藝流程可知,Na2CrO4在酸性條件下轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O7,故需加入的物質(zhì)為稀硫酸。
(4)Na2Cr2O7溶液中加入K2SO4固體能夠發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),說明同溫下K2Cr2O7晶體的溶解度小于Na2Cr2O7,便于結(jié)晶析出晶體。
考點:制備實驗方案的設(shè)計;常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應(yīng)用
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
CaCl2常用于冬季道路除雪,建筑工業(yè)的防凍等,實驗室常用作干燥劑。工業(yè)上常用大理石(含有少量Al3+、Fe2+、Fe3+等雜質(zhì))來制備。下圖為實驗室模擬其工藝流程:
已知:常溫下,溶液中的Fe3+、Al3+、Fe2+以氫氧化物形式完全沉淀的pH分別為:3.7,4,9.7。
(1)反應(yīng)Ⅰ中,需將大理石粉碎、攪拌,同時適當(dāng)加熱,其目的是: 。寫出反應(yīng)Ⅰ中主要反應(yīng)的離子方程式: 。
(2)上述使用鹽酸的濃度為10%,若用37%的濃鹽酸來配制500mL的此鹽酸所需的玻璃儀器有:玻璃杯、量筒、燒杯、膠頭滴管、 。
(3)反應(yīng)Ⅱ中的離子方程式: 。
(4)反應(yīng)Ⅲ中必須控制加入Ca(OH)2的量,使溶液的pH約為8.0,此時沉淀a的成分為: ,若pH過大,則可能發(fā)生副反應(yīng)的離子方程式: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
選擇下列實驗方法分離物質(zhì),將分離方法的序號填在橫線上。
A.萃取分液 | B.升華 | C.結(jié)晶 | D.分液 E.蒸餾 F.層析 G.過濾 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 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時需用pH試紙粗略測試pH以控制加入鹽酸的量。實驗室用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,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)。
A.H2O | B.CH3COONa、異丙醇 | C.NH4Cl、異丙醇 | D.Fe(NO3)3、異丙醇 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上用某礦渣(主要成分為Cu2O,還含有Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取銅的操作流程如下:
(固體混合物B經(jīng)處理后可回收銅)
已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
(1)實驗操作Ⅰ的名稱為_________;在空氣中灼燒固體混合物D時,用到多種硅酸鹽材質(zhì)的儀器,除玻璃棒、酒精燈、泥三角外,還有_________(填儀器名稱)。
(2)濾液A中鐵元素的存在形式為_______(填離子符號),生成該離子的離子方程式為_____________________。
檢驗濾液A中存在該離子的試劑為 (填試劑名稱)。
(3)常溫下,等pH的NaAlO2和NaOH兩份溶液中,由水電離出的c(OH-)前者為后者的108倍,則兩種溶液的pH=_______。
(4) ①利用電解法進(jìn)行粗銅精煉時,下列敘述正確的是________(填代號)。
a.電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 b.粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應(yīng)
c.精銅作陰極,電解后電解液中Cu2+濃度減小
d.粗銅精煉時通過的電量與陰極析出銅的量無確定關(guān)系
②從濃硫酸、濃硝酸、蒸餾水中選用合適的試劑,測定粗銅樣品中金屬銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù),涉及的主要步驟:稱取一定質(zhì)量的樣品→_____________________ _______→過濾、洗滌、干燥→稱量剩余固體銅的質(zhì)量。(填缺少的操作步驟,不必描述操作過程的細(xì)節(jié))
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
食鹽是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
粗食鹽常含有少量Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—等雜質(zhì)離子,實驗室提供的試劑如下:飽和Na2CO3溶液、飽和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳。實驗室提純NaCl的流程如下:
(1)欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—離子,選出A所代表的多種試劑,按滴加順序依次為i NaOH ii iii (填化學(xué)式)。
(2)請寫出下列試劑加入時發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式:
加入試劑i: ;
加入試劑iii: 。
(3)洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl,選用的試劑 為 。(從提供的試劑中選)
(4)實驗中用到的鹽酸的物質(zhì)的量濃度為0.400mol/L,現(xiàn)實驗室某濃鹽酸試劑瓶上的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
欲用上述濃鹽酸配制實驗所需濃度的稀鹽酸480mL,
①配制需要的玻璃儀器有 (填儀器名稱)
②需量取的濃鹽酸的體積為: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某同學(xué)用廢于電池內(nèi)的黑色固體(可能含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物質(zhì))進(jìn)行如下實驗:
(1)上述三步操作中都用到的一種玻璃儀器是_____________________________。
(2)將灼燒后的固體移入試管,滴加雙氧水,能迅速產(chǎn)生一種使帶火星的木條復(fù)燃的氣體,由此推斷黑色固體中含有MnO2,其在反應(yīng)中的作用為________,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________。MnO2有一定的氧化性,請寫出一個MnO2作氧化劑的反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________。
(3)驗證步驟②的濾液中含有NH4+,下面是某一實驗方案記錄片斷。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />實驗操作:_______________________________________________________________。
實驗現(xiàn)象:有使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生。
實驗結(jié)論:濾液中有NH4+存在。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
現(xiàn)有失去標(biāo)簽的CaCl2、AgNO3、HCl、和Na2CO3四瓶溶液。為了確定四種溶液的成分,將它們編號為A、B、C、D后進(jìn)行化學(xué)實驗。實驗記錄如下:
實驗順序 | 實驗內(nèi)容 | 實驗現(xiàn)象 |
① | A + B | 無明顯現(xiàn)象 |
② | B + D | 有無色無味氣體放出 |
③ | C + B | 有白色沉淀生成 |
④ | A + D | 有白色沉淀生成 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
過氧化尿素是一種新型漂白、消毒劑,廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、日用化工等領(lǐng)域。用低濃度的雙氧水和飽和尿素溶液在一定條件下可以合成過氧化尿素。反應(yīng)的方程式為:CO(NH2)2+H2O2CO(NH2)2·H2O2。過氧化尿素的部分性質(zhì)如下:
分子式 | 外觀 | 熱分解溫度 | 熔點 | 溶解性 |
CO(NH2)2?H2O2 | 白色晶體 | 45℃ | 75~85℃ | 易溶于水、有機溶劑 |
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