【題目】.宜城市鄂西化工廠以鉻鐵礦(主要成分為 FeO Cr2O3,含有 Al2O3SiO2 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),工藝流程如下圖:

i.常溫,NaBiO3不溶于水,有強(qiáng)氧化性,堿性條件下,能將Cr3+轉(zhuǎn)化為 CrO42ii

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

(1)步驟③需加氫氧化鈉溶液,此時pH要調(diào)到5的目的是__________________

(2)寫出④反應(yīng)的離子方程式____________________________________。

(3)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,精制紅礬鈉粗晶體需要采用的操作是______________(填操作名稱)。

.經(jīng)檢測鄂西化工廠的工業(yè)廢水中含 5.00×10-3 mol·L-1 Cr2O72-,其毒性較大。該化工廠的科研人員為了變廢為寶,將廢水處理得到磁性材料 Cr0.5Fe1.5FeO4Fe 的化合價依次為+3、+2),又設(shè)計了如下工藝流程:

(1)第①步反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________

(2)欲使 1L 該廢水中的 Cr2O72-完全轉(zhuǎn)化為 Cr0.5Fe1.5FeO4。理論上需要加入FeSO4·7H2O的質(zhì)量為_________g (已知 FeSO4·7H2O 的摩爾質(zhì)量為 278 g/mol)。

【答案】使 Fe3+、Al3+均完全轉(zhuǎn)化為 Fe(OH)3 Al(OH)3 沉淀而除去 3NaBiO3+2Cr3+ +7OH-+H2O=3Bi(OH)3+2CrO42-+3Na+ 重結(jié)晶 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 13.9

【解析】

I.由流程圖可知,鉻鐵礦(主要成分為FeOCr2O3,含有Al2O3SiO2等雜質(zhì))加過量硫酸FeO、Cr2O3Al2O3都溶解,SiO2不溶,經(jīng)過濾分離得到固體A和溶液B,則固體ASiO2;溶液B中含有Fe2、Al3、Cr3,加入H2O2目的是將Fe2氧化為Fe3,第③步是調(diào)溶液pH,使Fe3形成氫氧化鐵沉淀,同時Al3變成氫氧化鋁沉淀而除去,固體D為氫氧化鐵和氫氧化鋁混合物;第④步加入NaBiO3和少量NaOH溶液將Cr3轉(zhuǎn)化為CrO42;第⑤步中酸化是使CrO42轉(zhuǎn)化為Cr2O72;第⑥步經(jīng)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,干燥即得紅礬鈉

.1)第①步反應(yīng)中Cr2O72在酸性條件下將Fe2氧化為Fe3,自身被還原為Cr3;

2)根據(jù)Cr原子計算Cr0.5Fe1.5FeO4的物質(zhì)的量,結(jié)合Cr0.5Fe1.5FeO4的物質(zhì)的量利用Fe原子守恒計算FeSO4·7H2O質(zhì)量。

1)從氫氧化物形成沉淀的pH表格可知,③為加入物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH,使 Fe3、Al3均完全轉(zhuǎn)化為 FeOH3 AlOH3 沉淀而除去;

2)常溫下,NaBiO3不溶于水,有強(qiáng)氧化性,在堿性條件下,能將Cr3轉(zhuǎn)化為CrO42,則反應(yīng)④的離子方程式為3NaBiO3+2Cr3+7OH+H2O=2CrO42+3Na+3BiOH3

3)精制紅礬鈉粗晶體需要采用的操作是重結(jié)晶;

.1Cr2O72有較強(qiáng)氧化性,FeSO4·7H2OFe2有一定的還原性,Cr2O72在酸性條件下將Fe2氧化為Fe3,自身被還原為Cr3,根據(jù)守恒元素守恒及所處環(huán)境可知,還應(yīng)有水生成,反應(yīng)離子方程式為Cr2O72+14H+6Fe2=2Cr3+6Fe3+7H2O;

21 L廢水中含nCr2O72=5.00×10-3 mol.根據(jù)Cr原子、Fe原子守恒,可得:

Cr2O724Cr0.5Fe1.5FeO410FeSO4·7H2O,

所以理論上nFeSO4·7H2O=10nCr2O72=5.00×10-3 mol×10=0.05 mol

所以mFeSO4·7H2O=0.05 mol×278 g·mol1=13.9 g。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】常見有機(jī)物ABC、D、E、G間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(以下變化中,某些反應(yīng)條件及產(chǎn)物未標(biāo)明)。B是天然有機(jī)高分子化合物,C、D可發(fā)生銀鏡反應(yīng),在相同條件下,G蒸氣密度是氦氣的22倍。

1B的分子式為_____、G、的結(jié)構(gòu)簡式為_____。

2E中官能團(tuán)的名稱_____。

3A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_____。

4A→D反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____、其反應(yīng)類型是_____

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下列結(jié)論或推斷不正確的是(  )

A.實驗①、②表明適當(dāng)升高溫度,降解反應(yīng)速率增大

B.根據(jù)推斷,在原來條件下適當(dāng)升高溫度和調(diào)高pH,pCP的分解速率可能保持不變

C.313 KpH3時,在0100 s內(nèi),pCP的分解平均速率約為1.8×102mol·L1·s1

D.室溫下調(diào)節(jié)溶液pH10,可使催化劑失去活性, pCP幾乎不分解

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【題目】某純堿樣品含有少量雜質(zhì),某興趣小組用如圖所示裝置測定純堿樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(鐵架臺、鐵夾等均已略去)。

實驗步驟如下:

.按圖連接裝置,并檢查氣密性;

.準(zhǔn)確稱量盛有堿石灰的干燥管的質(zhì)量為;

.準(zhǔn)確稱量純堿樣品放入容器中;

.打開分液漏斗的旋塞,緩緩滴入稀硫酸,至不再產(chǎn)生氣泡為止;

.打開彈簧夾,往試管中緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘,最后稱得干燥管的質(zhì)量為

請回答下列問題:

1)檢查裝置氣密性的方法為____________。

2)裝置中試劑應(yīng)選擇_____,目的是________。

3)裝置的作用是____,步驟緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘的目的是____________

4)根據(jù)實驗中測得的有關(guān)數(shù)據(jù),計算純堿樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___(保留三位有效數(shù)字),若沒有裝置,會導(dǎo)致測量結(jié)果____(填偏大”“偏小無影響)。

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【題目】為了使(NH4)2SO4溶液中接近21,可采取的措施是( )

A.加熱B.加適量NaOH(s)

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【題目】下圖六個操作是常見物質(zhì)的分離提純操作,則有關(guān)這的說法不正確的是

A. 操作1、操作2、操作6都可以是蒸餾,也可以是蒸發(fā)

B. 操作2可以是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾

C. 操作3可以是洗劑、干燥

D. 操作4、操作5分別是萃取、分液

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【題目】設(shè)NA 表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0. 1mol Cl2 溶于水,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0. 1NA

B.常溫常壓下,18g H2O 中含有的原子總數(shù)為3NA

C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11. 2L CCl4中含有的分子數(shù)目為0. 5NA

D.常溫常壓下,2. 24L CO CO2 混合氣體中含有的碳原子數(shù)目為0. 1NA

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1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=___。

2)由圖1可知,該反應(yīng)ΔH__0(“>”“<”),p1p2、p3由大到小的順序為___

3)由圖2可知,A點(diǎn)時H2的平衡轉(zhuǎn)化率為___

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【題目】(1)北京奧運(yùn)會祥云火炬將中國傳統(tǒng)文化、奧運(yùn)精神以及現(xiàn)代高科技融為一體;鹁鎯(nèi)熊熊大火來源于丙烷的燃燒,丙烷是一種優(yōu)良的燃料。試回答下列問題:

①如圖是一定量丙烷完全燃燒生成CO21molH2O(l)過程中的能量變化圖,請在圖中的括號內(nèi)填入“+”“” ___

②寫出表示丙烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式:___。

③二甲醚(CH3OCH3)是一種新型燃料,應(yīng)用前景廣闊。1mol二甲醚完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出1455kJ熱量。若1mol丙烷和二甲醚的混合氣體完全燃燒生成CO2和液態(tài)水共放出1645kJ熱量,則混合氣體中,丙烷和二甲醚的物質(zhì)的量之比為___。

(2)蓋斯定律認(rèn)為:不管化學(xué)過程是一步完成或分?jǐn)?shù)步完成,整個過程的總熱效應(yīng)相同。試運(yùn)用蓋斯定律回答下列問題:

①已知:H2O(g)═H2O(l) H1=Q1kJ/mol

C2H5OH(g)═C2H5OH(l) H2=Q2kJ/mol

C2H5OH(g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g) H3=Q3kJ/mol

若使23g液態(tài)無水酒精完全燃燒,并恢復(fù)到室溫,則整個過程中放出的熱量為___kJ。

②碳(s)在氧氣供應(yīng)不充分時,生成CO同時還部分生成CO2,因此無法通過實驗直接測得反應(yīng):C(s)+O2(g)═CO(g)H.但可設(shè)計實驗、利用蓋斯定律計算出該反應(yīng)的H,計算時需要測得的實驗數(shù)據(jù)有___。

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