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精英家教網(wǎng) > 高中化學(xué) > 題目詳情

工業(yè)上以碳素鉻鐵為原料制取鉻銨礬，利用電解法制取金屬鉻。其工藝流程如下圖所示。
已知：FeSO₄＋Cr=CrSO₄＋H₂↑

（1）碳素鉻鐵是鐵鉻合金，粉碎后溶于硫酸和電解陽(yáng)極液的混合溶液中。該過(guò)程中電解陽(yáng)極液的主要作用是             。
（2）加入（NH₄）₂SO₄的目的是                  。
（3）結(jié)晶后的母液從綠色化學(xué)的角度可采用的處理方法是                  。
（4）產(chǎn)品鉻中含氧呈脆性，為了降低其含氧量，可通過(guò)     提高其純度。

（8分）（1）作氧化劑，將鉻鐵鐵元素轉(zhuǎn)化為F³^＋和Cr³^＋(2分)
（2）生成鐵銨礬和鉻銨礬進(jìn)行分離（2分）
（3）轉(zhuǎn)入凈化后的純鉻銨礬溶液進(jìn)行結(jié)晶（2分）
（4）真空處理或氫還原（2分）

解析試題分析：（1）電解陽(yáng)極液中含有Cr₂O₇²^－，Cr₂O₇²^－具有強(qiáng)氧化性，能把鉻鐵鐵元素轉(zhuǎn)化為F³^＋和Cr³^＋而溶解。
（2）根據(jù)流程圖可知，加入(NH₄)₂SO₄后生成鐵銨礬晶體和鉻銨礬溶液，因此加入硫酸銨的目的就是生成鐵銨礬和鉻銨礬進(jìn)行分離。
（3）“綠色化學(xué)”的核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染；反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物，所以結(jié)晶后的母液從綠色化學(xué)的角度可采用的處理方法是轉(zhuǎn)入凈化后的純鉻銨礬溶液進(jìn)行結(jié)晶，提高利用率。
（4）要降低其含氧量，則就應(yīng)該隔絕空氣，所以正確的方法是真空處理或氫還原。
考點(diǎn)：考查工藝流程圖的有關(guān)判斷、反應(yīng)條件的可知以及綠色化學(xué)等

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相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

隨著世界糧食需求量的增加，農(nóng)業(yè)對(duì)化學(xué)肥料的需求越來(lái)越大。氮肥是需求最大的一種化肥。氮肥的生產(chǎn)和合理施用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著重大作用。合成氨及化肥生產(chǎn)流程示意圖如下：

(1)目前，工業(yè)上用鐵觸媒作催化劑，在20～50 MPa、450℃左右用氮、氫混合氣體在________中進(jìn)行合成氨。則沿X方向回去的物質(zhì)是________。
(2)目前生產(chǎn)尿素是以氨氣與CO₂為原料，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________、________。
尿素適用于各種土壤，在土壤中尿素發(fā)生水解，其水解的化學(xué)方程式是________。
(3)沉淀池中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________。
(4)上述生產(chǎn)中的副產(chǎn)品氯化銨長(zhǎng)期使用會(huì)造成土壤酸化、變硬甚至板結(jié)。對(duì)土壤的酸堿性進(jìn)行測(cè)定與改良是保護(hù)________、提高土壤肥力的有效途徑。測(cè)定土壤的pH的方法是________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下：

（1）溴在周期表中位于________周期__________族。
（2）步驟①中用硫酸酸化可提高Cl₂的利用率，理由是___________________________。
（3）步驟④利用了SO₂的還原性，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________。
（4）步驟⑥的蒸餾過(guò)程中,溫度應(yīng)控制在80～90℃溫度過(guò)高或過(guò)低都不利于生產(chǎn)，請(qǐng)解釋原因____________________________________________________。
（5）步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對(duì)密度相差很大的特點(diǎn)進(jìn)行分離。分離儀器的名稱是______________________________________。
（6）步驟①、②之后并未直接用“含Br₂的海水”進(jìn)行蒸餾得到液溴，而是經(jīng)過(guò)“空氣吹出”、“SO₂吸收”、“氧化”后再蒸餾，這樣操作的意義是_______________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：問(wèn)答題

（12分）【化學(xué)——化學(xué)與技術(shù)】合成氨工業(yè)、硝酸工業(yè)、硫酸工業(yè)是化學(xué)工業(yè)的重要組成部分。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）右圖是工業(yè)制硫酸的流程示意圖：

①設(shè)備A的名稱為               。
②試劑X為                     。
③B設(shè)備中熱交換器的作用是       。
（2）工業(yè)制硝酸時(shí)，酸吸收塔中的水吸收NO₂是放熱反應(yīng)，為使NO₂更好被吸收，可采取措施是              ；工業(yè)上用Na₂CO₃溶液吸收NO₂的化學(xué)方程式為                  。
（3）工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式為                ，選擇天然氣做為合成氨原料氣的優(yōu)點(diǎn)是                。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：推斷題

【化學(xué)與技術(shù)】
鈦冶煉廠與氯堿廠、甲醇廠組成一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈（如圖所示），將大大提高資源的利用率，減少環(huán)境污染。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）Fe的原子序數(shù)為26，其最外層電子數(shù)為2，請(qǐng)寫(xiě)出鐵原子結(jié)構(gòu)示意圖____。
（2）寫(xiě)出鈦鐵礦在高溫下與焦炭經(jīng)氯化得到四氯化鈦的化學(xué)方程式             。
（3）氯堿廠獲得Cl₂的離子方程式為                                     。

（4）由TiCl₄→Ti反應(yīng)后得到Mg、MgCl₂、Ti的混合物，可采用真空蒸餾的方法分離得到Ti，依據(jù)下表信息，需加熱的溫度略高于          ℃即可。
（5）為了減少產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的工業(yè)三廢對(duì)環(huán)境的威脅，當(dāng)NaCl與FeTiO₃的物質(zhì)的量之比為         時(shí)，理論上Cl₂的利用率最大。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

由美國(guó)通用原子能公司（GA）提出的碘硫循環(huán)被公認(rèn)為是效率最高（預(yù)期轉(zhuǎn)化率可達(dá)50%以上）、最有希望實(shí)現(xiàn)的熱化學(xué)分解物質(zhì)X的循環(huán)。其流程如下：

（1）物質(zhì)X是_____________（填化學(xué)式）；在此循環(huán)過(guò)程中，有一種物質(zhì)，當(dāng)作為反應(yīng)物時(shí)只是還原劑，作為生成物時(shí)是還原產(chǎn)物，該化合物是__________。
（2）在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，所需的玻璃儀器為蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、尾接管、錐形瓶、____________。
（3）氧缺位鐵酸銅（CuFe₂O_4-x）可作上述流程中硫酸分解的催化劑。先在一定條件下，向Fe( NO₃)₃和Cu(NO₃)₂混合液中加入KOH，制得鐵酸銅( CuFe₂O₄)，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為:____________；然后在______(填一常見(jiàn)氣體)保護(hù)下，高溫煅燒2h得到CuFe₂O_3.86，試計(jì)算1 mol CuFe₂O_3.86中Fe²⁺的物質(zhì)的量為_(kāi)___mol。
（4）硫酸分解隨溫度等變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，表示沒(méi)有使用催化劑的曲線是______（填圖中數(shù)字）。