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铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3...

铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:

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已知:①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O2满分5 manfen5.com8Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑;

②Na2CO3 + Al2O3满分5 manfen5.com2NaAlO2 + CO2↑;③ Cr2O72+ H2O满分5 manfen5.com2CrO42 + 2H+

根据题意回答下列问题:

(1)固体X中主要含有_________(填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用__________(填写仪器或试剂名称)。

(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是_________________________________。

(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、       、过滤、_______、干燥。

(4)下表是相关物质的溶解度数据,操作Ⅲ发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl → K2Cr2O7↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是_______________。

物质

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

 

(5)副产品Y主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析Y中氢氧化铝含量是称取n g样品,加入过量______(填写试剂)、溶解、过滤、再______(填写试剂)、……灼烧、冷却、称量,得干燥固体m g 。计算样品中氢氧化铝的质量分数为_______(用含m、n的代数式表示)。

(6)六价铬有毒,而Cr3+相对安全。工业含铬(CrO3)废渣无害化处理的方法之一是干法解毒,用煤不完全燃烧生成的CO还原CrO3。在实验室中模拟这一过程的装置如下:

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CO由甲酸脱水制得;实验结束时熄灭酒精灯的顺序是_________________________。

 

(1)Fe2O3、MgO。  pH计或精密pH试纸     (2)使CrO42-转化为Cr2O72-     (3)冷却结晶  洗涤 (4)K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小(或四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小) (5) NaOH溶液   通入过量二氧化碳    (26m/17n)×100%。    (6)III、I、IV 【解析】 试题分析:(1)由框图可知:碳酸钠、铬铁矿和氧气在750度时发生反应①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O28Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑;②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑;③ Cr2O72-+ H2O2CrO42- + 2H+ 。而Fe2O3、MgO不能发生反应。用水浸取时Na2CrO4溶解在水中。难溶解于水的物质是Fe2O3、MgO。即固体X中主要含有Fe2O3、MgO;PH试纸只能粗略测定溶液的酸碱性。若要精确检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用pH计或精密pH试纸。(2)用醋酸调节溶液pH<5为了其目的是使CrO42-转化为Cr2O72-。2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O。(3)由表中各种物质在不同温度下的溶解度可以看出:K2Cr2O7比Na2Cr2O7在相同温度下的溶解度要小很多,而且受温度的影响变化较大。所以获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(4)右表是相关物质的溶解度数据,操作Ⅲ发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl → K2Cr2O7↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小。(5)氢氧化铝是两性氢氧化物,既能与酸反应,也能与强碱发生反应,而少量镁、铁的难溶化合物能与酸反应。所以要精确分析Y中氢氧化铝含量方法是称取n g样品,加入过量NaOH溶液这时发生反应:NaOH+Al (OH)3=NaAlO2+2H2O.转化为可溶性物质进入溶液。经溶解、过滤、再通入过量二氧化碳发生反应:NaAlO2+2H2O+CO2= NaHCO3+ Al (OH)3↓.将沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧发生反应:2Al (OH)3Al2O3+3H2O.冷却、称量,得干燥固体m g为Al2O3的质量。由方程式科看出156份Al (OH)3制得102份Al2O3。所以样品中Al (OH)3的质量分数为: (156m÷102) ÷n×100%=(26m/17n)×100%.(6)由甲酸脱水制得CO,由于CO是有可燃性的有毒的气体,所以尾气实验结束时必须通过点燃处理掉。为防止反应产生的Cr3+再次被空气中的氧气氧化。所以产物要在CO的还原性环境中冷却。故最后熄灭酒精灯的顺序是III、I、IV。 考点:考查以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)过程中涉及的反应原理、实验操作及有关计算等知识。
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(8分)已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不反应)。某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。步骤一:电解精制:

请回答以下问题:电解时,阴极上的电极反应式为                   

步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:

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(1)阳极泥的综合利用:

稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请你写出该步反应的离子方程式:             

残渣含有极少量的黄金,如何回收金,他们查阅了有关资料,了解到了一些有关金的知识,以下是他们获取的一些信息:

序号

反应

平衡常数

1

Au + 6HNO3(浓)= Au(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O

<< 1

2

Au3+ + 4Cl =  AuCl4

>>1

 

从中可知,金很难与硝酸反应,但却可溶于王水(浓硝酸与盐酸按体积比1∶3的混合物),请你简要解释金能够溶于王水的原因:                                      

(2)滤液含量的测定: 以下是该小组探究滤液的一个实验流程:

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则100ml滤液中Fe2+的浓度为          mol·L-1

 

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700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g) 满分5 manfen5.comCO2+H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2):

反应时间/min

n(CO)/mol

n(H2O)/ mol

0

1.20

0.60

t1

0.80

 

t2

 

0.20

依据题意回答下列问题:

(1)反应在t1min内的平均速率为v(H2)=            mol·L1·min1

(2)保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20 molH2O,到达平衡时,n(CO2)=            mol。

(3)保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率     (填“增大”或“减小”或“不变” 下同),H2O的体积分数      

(4)温度升至800℃,该反应平衡常数为0.64,则正反应为      反应(填“放热”或“吸热”)。

 

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含氯消毒剂和过氧化物等强氧化性消毒剂可防甲型H1N1流感。

(1)过碳酸钠是一种有多种用途的新型氧系固态漂白剂,化学式可表示为Na2CO3·3H2O2,它具有Na2CO3和H2O2的双重性质。

①H2O2有时可作为矿业废液消毒剂,如消除采矿业废液中的氰化物(如NaCN),经以下反应实现:NaCN+H2O2+H2O=A+NH3↑,则生成物A的化学式______________

②某强酸性反应体系中,反应物和生成物共六种物质:

O2、MnO4-、H2O、Mn2、H2O2、H。已知该反应中H2O2只发生了如下过程:H2O2→ O2

写出该反应的离子方程式:_______________________________________________。

(2)某天然碱的化学式可表示为:aNa2CO3·bNaHCO3·2H2O,取m g天然碱溶于水配成溶液,再向溶液中逐滴加入1 mol/L的盐酸,标准状况下产生的CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系某同学作出了如图所示的A和B曲线,试回答下列问题:

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①_______曲线正确,天然碱的化学式为___________,

②加盐酸后产生CO2气体体积(标准状况)的最大值为   _____________mL。

(3) 常温下用氧缺位铁酸锌ZnFe2Oy可以消除NOx污染,使NOx转变为N2,同时ZnFe2Oy转变为ZnFe2O4。若2 mol ZnFe2Oy与足量NO2可生成0.5 mol N2,则y=_______________。

 

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(1)用甲烷制氢是一种廉价的制氢方法。有关的热化学方程式如下:

CH4(g)+1/2O2(g) 满分5 manfen5.com CO(g)+2H2(g);△H= -36kJ/mol……… ①

CH4(g)+H2O(g) 满分5 manfen5.comCO(g)+3H2(g);△H= +216kJ/mol…………②

①下列说法正确的是      ____

A.2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+504kJ/mol

B.当反应①中υ(CH4)=υ(CO)时,表明该反应达平衡状态

C.其它条件不变时,增大体系压强,反应①②中甲烷的转化率均增大

D.为维持恒定温度(不考虑热量损失),某反应器中同时发生反应①与②时,消耗甲

烷的物质的量之比为6∶1

②某温度下,在100L反应器中充入甲烷和水蒸汽的物质的量分别为100mol和300mol时,假定只发生反应CH4(g)+H2O(g) 满分5 manfen5.comCO(g)+3H2(g)。当甲烷的转化率为0.5时,此时平衡常数为   _______

(2)发蓝液是由NaNO3、NaNO2及NaOH配成的,在加热条件下,通过三步反应使铁表面生成一层致密的Fe3O4

3Fe+NaNO2+5NaOH满分5 manfen5.com3Na2FeO2+H2O+NH3↑…………①;

8Fe+3NaNO3+5NaOH+2H2O满分5 manfen5.com4Na2Fe2O4+3NH3↑……②;

以及第三步生成四氧化三铁。请补充第三步反应的方程式并配平:        __________________

 

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被称为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片作为传导体,在其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化锰。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。总反应的化学方程式为:Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3,下列说法错误的是(    )

A.电池工作时,锌失去电子

B.外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量理论上减小6.5 g

C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极

D.电池正极的电极反应式为:2MnO2+H2O+2e= Mn2O3+2OH

 

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