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【題目】工業(yè)上常以鉻鐵礦(主要成分為亞鉻酸亞鐵FeCr2O4,還有Al2O3、SiO2等雜質)為主要原料生產紅礬鈉(Na2Cr2O7),某實驗小組模擬其流程如下圖所示:

(1)步驟①中,焙燒時所用的儀器材質應選用_______(填“瓷質”、“鐵質”或“石英質”),二氧化硅與純堿反應的化學方程式為___________。

(2)配平步驟①中主要反應:_________

____FeCr2O4+___O2+___Na2CO3___Fe2O3+___Na2CrO4+___CO2

(3)操作④中,酸化時,CrO42-轉化為Cr2O72-,寫出平衡轉化的離子方程式:______________。

(4)步驟③用硫酸將溶液的pH調至中性,所得濾渣的主要成分是_______________________

(5)下圖是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4的溶解度曲線,步驟④中獲得固態(tài)副產品Na2SO4的實驗操作方法為____________、___________。

(6)工業(yè)上常用電解法處理含Cr2O72-的酸性廢水,用金屬鐵作陽極、石墨作陰極,一段時間后產生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。若電解后溶液中c(Cr3+)=3.0×10-5mol·L-1,則c(Fe3+)=_____。(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38mol·L-1,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31mol·L-1)

(7)CrO5的結構式為,該氧化物中Cr為_______價。

【答案】 鐵質 Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 4 7 8 2 8 8 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O H2SiO3(H4SiO4或SiO2·H2O) Al(OH)3 加熱濃縮 趁熱過濾 2.0×10-12mol·L-1 +6

【解析】(1). 步驟①中在鉻鐵礦中加入純堿焙燒,使用的儀器是坩堝,瓷質和石英質坩堝中均含有二氧化硅,在高溫下二氧化硅和純堿反應生成硅酸鈉和二氧化碳,化學方程式為:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,因此應選用鐵質坩堝,故答案為:鐵質;Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑;

(2). FeCr2O4中鐵元素的化合價是+2,氧元素的化合價是2,則鉻元素的化合價為+3,O2中氧元素的化合價是0反應后鐵元素的化合價是+3價,鉻元素的化合價是+6氧元素的化合價是2,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒,該反應的化學方程式為:4FeCr2O4+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2,故答案為:4 7 8 2 8 8;

(3). 在操作中,酸化的目的是使CrO42轉化為Cr2O72,該反應為可逆反應且鉻元素的化合價沒有變化,根據(jù)原子守恒和電荷守恒,該平衡轉化的離子方程式為:2CrO42+2H+Cr2O72+H2O,故答案為:2CrO42+2H+Cr2O72+H2O;

(4). 步驟③用硫酸調節(jié)溶液的pH至中性,Na2SiO3、NaAlO2生成不溶的H2SiO3Al(OH)3,過濾,所得濾渣為H2SiO3Al(OH)3;故答案為:H2SiO3(H4SiO4SiO2·H2O);Al(OH)3;

(5). 據(jù)圖可知溫度升高有利于硫酸鈉結晶析出,同時可以防止Na2Cr2O72H2O結晶析出,所以獲得副產品Na2SO4的實驗操作方法為將濾液2加熱濃縮后趁熱過濾,得副產品Na2SO4故答案為:加熱濃縮;趁熱過濾

(6). Ksp[Fe(OH)3]= c(Fe3+)×c3(OH)=4.0×1038mol·L1,Ksp[Cr(OH)3]= c(Cr3+)×c3(OH)= 3.0×105mol·L1×c3(OH)=6.0×1031mol·L1,聯(lián)立得:c(Fe3+)=2.0×1012mol·L1,故答案為:2.0×1012mol·L1;

(7). CrO5的結構式可知一個Cr原子與5O原子形成6Cr-O極性共價鍵,共用電子對都偏向于O原子,所以該氧化物中Cr+6價,故答案為:+6。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列屬于堿性氧化物的是(

A.SiO2B.Na2O

C.Na2O2D.NaOH

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】麻黃素是中樞神經興奮劑,其合成路線如下圖所示。

(1)F中的含氧官能團名稱為 _________。

(2)E的結構簡式為 ____

(3)寫出B→C的化學反應方程式:_______。

(4) F→G歷經兩步反應,反應類型依次為_____、 ______

(5)請寫出同時滿足下列條件的F的一種同分異構體的結構簡式_____。

①能發(fā)生銀鏡反應;②水解產物能與FeCl3顯色:③核磁共振氫譜顯示有四組峰。

(6)請寫出以乙醇為原料制備強吸水性樹脂的合成路線流程圖(可選擇題干中相關試劑,無機試劑任選,合成路線流程圖示例見本題題干)___________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】實驗室制備1,2﹣二溴乙烷的反應原理如下:
CH3CH2OH CH2=CH2
CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反應有:乙醇在濃硫酸的存在下在140℃脫水生成乙醚.
用少量的溴和足量的乙醇制備1,2﹣二溴乙烷的裝置如圖所示:

有關數(shù)據(jù)列表如下:

乙醇

1,2﹣二溴乙烷

乙醚

狀態(tài)

無色液體

無色液體

無色液體

密度/gcm﹣3

0.79

2.2

0.71

沸點/℃

78.5

132

34.6

熔點/℃

-130

9

﹣116

回答下列問題:
(1)在此制各實驗中,要盡可能迅速地把反應溫度提高到170℃左右,其最主要目的是;(填正確選項前的字母)
a.引發(fā)反應 b.加快反應速度 c.防止乙醇揮發(fā) d.減少副產物乙醚生成
(2)在裝置C中應加入 , 其目的是吸收反應中可能生成的酸性氣體:(填正確選項前的字母)
a.水 b.濃硫酸 c.氫氧化鈉溶液 d.飽和碳酸氫鈉溶液
(3)若產物中有少量副產物乙醚.可用的方法除去;
(4)反應過程中應用冷水冷卻裝置D,其主要目的是避免溴大量揮發(fā),但又不能過度冷卻(如用冰水),其原因是

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染,同時還能制得氫氣,具體流程如下:

下列說法正確的是

A. 分離器中的物質分離操作為過濾

B. 膜反應器中,增大壓強有利于提高HI的分解速率和平衡轉化率

C. 該工藝中I2HI的相互轉化體現(xiàn)了碘循環(huán)

D. 碘循環(huán)工藝的總反應為2SO2+4H2O+I2 == H2+2H2SO4+ 2HI

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】目前,人們對環(huán)境保護、新能源開發(fā)很重視。

(1)汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體,對汽車加裝尾氣凈化裝置,可使有毒氣體轉化為無毒氣體:4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g),恒溫恒容條件下,能夠說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是________(填序號);

A.容器內混合氣體顏色不再變化 B.容器內的壓強保持不變

C.2v(NO2)=v(N2) D.容器內混合氣體密度保持不變

(2)用活性炭還原法也可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH。在T1℃時,反應進行到不同時間測得各物質的量濃度如下:

時間/min

濃度/( mol·L-1)

0

10

20

30

40

50

NO

1.0

0.58

0.40

0.40

0.48

0.48

N2

0

0.21

0.30

0.30

0.36

0.36

CO2

0

0.21

0.30

0.30

0.36

0.36

①根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析T1℃時,該反應在0~20 min的平均反應速率v(CO2)=________;計算該反應的平衡常數(shù)K=______

②根據(jù)上表數(shù)據(jù)判斷,由30 min到40 min時改變的條件可能是(任寫一種)__________________

③30 min后升高溫度至T2℃,達到新平衡時,容器中NO、N2、CO2濃度之比為5∶3∶3,此時NO的轉化率_______(填“升高”或“降低”),ΔH_____0(填“>”或“<”)。

(3)以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[化學式為CO(NH2)2]。已知:

①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH=-l59.5 kJ· mol-1

②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH= +116.5 kJ· mol-1

③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0 kJ· mol-1

寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學反應方程式_____________________。

(4)科學家利用原電池原理,在酸性介質中將NO2轉化為HNO3,則該轉化的負極反應式為:_________________________________。

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【題目】氯化鎘(CdCl2)是一種常用于薄膜太陽能電池上的物質,由于它有毒,科學家選用了另一種鹽來替代它。這種替代物質是(  )

A. Cl2 B. HCl C. MgCl2 D. Mg(OH)2

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】三氟化氮(NF3)(氟只有兩種價態(tài):10)是微電子工業(yè)中優(yōu)良的等離子刻蝕氣體,它在潮濕的環(huán)境中能發(fā)生反應:3NF3+5H2O2NO+HNO3+9HF。下列有關該反應的說法正確的是( )

A. NF3是氧化劑,H2O是還原劑

B. 1mol NF3被氧化,反應轉移電子數(shù)為2NA

C. 若生成0.4molHNO3,則轉移0.4mol電子

D. 氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2

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【題目】下列說法中正確的是

A. 分子中共價鍵鍵能越高,鍵長越長,則分子越穩(wěn)定

B. 元素周期表中的ⅡA族和ⅦA族元素的原子間不能形成共價鍵

C. 水分子可表示為H—O—H,分子中鍵角為180°

D. N—NN===N、N≡N鍵能之比為1.002.174.90,說明N2分子中π鍵鍵能鍵鍵能

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