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工业上以碳素铬铁为原料制取铬铵矾,利用电解法制取金属铬。其工艺流程如下图所示。 ...

工业上以碳素铬铁为原料制取铬铵矾,利用电解法制取金属铬。其工艺流程如下图所示。

已知:FeSO4+Cr=CrSO4+H2

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   (1)碳素铬铁是铁铬合金,粉碎后溶于硫酸和电解阳极液的混合溶液中。该过程中电解阳极液的主要作用是             

   (2)加入(NH42SO4的目的是                  

(3)结晶后的母液从绿色化学的角度可采用的处理方法是                  

(4)产品铬中含氧呈脆性,为了降低其含氧量,可通过      提高其纯度。

 

(8分)(1)作氧化剂,将铬铁铁元素转化为F3+和Cr3+(2分) (2)生成铁铵矾和铬铵矾进行分离(2分) (3)转入净化后的纯铬铵矾溶液进行结晶(2分) (4)真空处理或氢还原(2分) 【解析】 试题分析:(1)电解阳极液中含有Cr2O72-,Cr2O72-具有强氧化性,能把铬铁铁元素转化为F3+和Cr3+而溶解。 (2)根据流程图可知,加入(NH4)2SO4后生成铁铵矾晶体和铬铵矾溶液,因此加入硫酸铵的目的就是生成铁铵矾和铬铵矾进行分离。 (3)“绿色化学”的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染;反应物的原子全部转化为期望的最终产物,所以结晶后的母液从绿色化学的角度可采用的处理方法是转入净化后的纯铬铵矾溶液进行结晶,提高利用率。 (4)要降低其含氧量,则就应该隔绝空气,所以正确的方法是真空处理或氢还原。 考点:考查工艺流程图的有关判断、反应条件的可知以及绿色化学等
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考点分析:
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某化学小组采用下图装置模拟电解饱和食盐水制备氢气,通过氢气还原氧化铜测定Cu的相对原子质量,同时检验氯气的氧化性(图中夹持和加热仪器已经略去)。

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(1)写出装置甲中反应的离子方程式            。为完成上述实验,正确的连按方式为a连接      ,b连接         (填字母)。

(2)①装置乙烧杯中液体的作用是             。A瓶内盛装的溶液最好是    (填字母)。

a.I-淀粉溶液                     b.NaOH溶液

c.FeCl2与KSCN混合溶液            d.Na2SO3溶液

②加热装置丙中的氧化铜粉末之前,除了要检查该装置的气密性还需进行的必要操作是    

(3)利用装置丙测定Cu的相对原子质量,现有两种方案:①测得反应前后洗气瓶B及其中液体质量差m1,②测得反应前后U形管及其中固体质量差m2。你认为合理的方案为    (填“①”或“②”)。若采用测得反应后硬质玻璃管中剩余固体的质量m3的方案,已知O的相对原子质量为16,实验中氧化铜样品质量为m,则测定Cu的相对原子质量的表达式为     ,该方案在反应后硬质玻璃管冷却过程中没有一直通氢气,会导致测定Cu韵相对原子质量     (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),理由是            

 

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某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染,设计如下工艺流程:

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(1)酸浸后加入H2O2的目的是           。调pH步骤中加入的试剂最好是         (填化学式)。实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有              

(2)煮沸CuSO4溶液的原因是                  。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,写出该反应的化学方程式            

(3)CuCl产品中CuCl的质量分数大于96.50%为国家合格标准。称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的0.5mol·L-1FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol·L-1的Ce(SO42溶液滴定,到达终点时消耗Ce(SO42溶液24.60mL。有关的化学反应为:

Fe3+CuCl=Fe2+Cu2+Cl,Ce4+Fe2=Fe3+Ce3。通过计算说明该CuCl样品   (填“符合”或“不符合”)国家标准。

(4)25℃时,KSP [Fe(OH)3]= 4.0×10-38。Fe3+发生水解反应Fe3+3H2O满分5 manfen5.comFe(OH)3+3H,该反应的平衡常数为           

 

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氮及其化合物在工农业生产中具有重要作用。

(1)某小组进行工业合成氨N2(g)+3H2(g)满分5 manfen5.com2NH3(g)  △H<0的模拟研究,在1L密闭容器中,分别加入0.1mol N2和0.3mol H2。实验①、②、③中c(N2)随时间(t)的变化如图所示。

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实验②从开始到达到平衡状态的过程中,用H2表示的平均反应速率为         。与实验①相比,.实验②所采用的实验条件可能为    (填字母),实验③所采用的实验条件可能为        (填字母)。

a.增大压强b.减小压强c.升高温度d.降低温度e.使用催化剂

(2)NH3可用于处理废气中的氮氧化物,其反应原理为2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)满分5 manfen5.com2N2(g)+3H2O(g)  △H<0欲提高废气中氮氧化物的转化率,可采取的措施是         (填字母)

a.升高温度  b.增大压强  c,增大NH3的浓度

(3)NCl3遇水发生水解反应,生成NH3的同时得到       (填化学式)。ClO2是广谱高效消毒剂,制备原理为NCl3+6ClO2+3H2O=NH3↑+6ClO2+3OH+3Cl。若转移1mol电子,则制取ClO2的质量为             

(4)25℃时,将amol·L-1的氨水与bmol·L-1盐酸等体积混合,反应后溶液恰好显中性,则a     b(填“>”、“<”或“=”)。用a、b表示NH3·H2O的电离平衡常数为     

 

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下列与装置有关的说法正确的是

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A.图a中,随着电解的进行溶液中H+的浓度越来越大

B.图b中,Mg电极作电池的负极

C.图c中,发生的反应为Co+Cd2+= Cd+Co2+

D.图d中:K分别与M、N连接,Fe电极均受到保护不会腐蚀

 

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二氧化硫的催化氧化原理为2SO2(g)+O2(g)满分5 manfen5.com2SO3(g),反应混合体系在平衡状态时SO3的百分含量与温度的关系如下图所示。下列说法错误的是

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A.在D点时v E<v

B.反应2SO2(g)+O2(g)满分5 manfen5.com2SO3(g)的△H<0

C.若B、C点的平衡常数分别为KB、KC,则KB>KC

D.恒温恒压下向平衡体系中通入氦气,平衡向左移动

 

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