鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO·Cr2O3,還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì),以下是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的流程圖:

根據(jù)題意回答下列問題:

(1)操作Ⅰ的名稱是         ,固體X中主要含有             (填寫化學式);

(2)用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH=7~8后再進行操作Ⅱ所得固體Y的成分為          (寫化學式).

(3)酸化步驟中調(diào)節(jié)溶液pH<5時發(fā)生反應2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O.若將將醋酸改用鹽酸,鹽酸會與Cr2O72-反應造成大氣污染并生成Cr3+雜質(zhì),該反應的離子方程式為                                                              .

(4)下表是相關物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù),操作III發(fā)生反應的化學方程式是

Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl。該反應在溶液中能發(fā)生的理由是:                 

(5)含鉻廢渣(廢水)的隨意排放對人類生存環(huán)境有極大的危害。電解法是處理鉻污染的一種方法,金屬鐵作陽極、石墨作陰極電解含Cr2O72-的酸性廢水,一段時間后產(chǎn)生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。

①電解法處理廢水的總反應如下,配平并填寫空缺:(已知產(chǎn)物中n(Fe(OH)3): n (H2)=1:1)

___Fe+___Cr2O72-+___    +___H2O =___Fe(OH)3↓+___Cr(OH)3↓+___H2↑;

②已知常溫下Cr(OH)3的Ksp=6.4×10–32mol4/l4,若Ⅰ類生活飲用水水質(zhì)標準鉻含量最高限值是0.052 mg/L,要使溶液中c(Cr3+)降到符合飲用水水質(zhì)標準,須調(diào)節(jié)溶液的pH大于______。(已知lg2=0.3)


【知識點】常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應用、制備實驗方案的設計

【答案解析】 (1)漏斗、玻璃棒、燒杯(2分)   Fe2O3、MgO(2分)

⑵Al(OH)3(2分)       ⑶Cr2O72-+6Cl+14H+=2 Cr3++3Cl2↑+7 H2O(2分)

⑷K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7�。ɑ蛩姆N物質(zhì)中K2Cr2O7的溶解度最�。�。(2分)

⑸ ① 6,1,2H+,17,6,2,6 (6Fe+Cr2O72-+2H++17H2O = 6Fe(OH)3↓+2Cr(OH)3↓+6H2↑);(2分) ②5.6(2分)

解析:(1)鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO•Cr2O3,還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì),加入氧氣和碳酸鈉,發(fā)生反應為:
①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;
②Na2CO3+Al2O3=2NaAlO2+CO2↑;
③Cr2CO72-+H2O⇌2CrO42-+2H+
操作Ⅰ是過濾,得到不溶于水的固體X為Fe2O3、MgO;(2)用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH=7~8后,將偏鋁酸根沉淀成氫氧化鋁,再進行操作Ⅱ過濾所得固體Y為:Al(OH)3(3)Cr2O72-具有強氧化性,會將氧化成Cl2,方程式為:Cr2O72-+6Cl+14H+=2 Cr3++3Cl2↑+7 H2O

(4)依據(jù)圖表物質(zhì)的溶解度分析對比,操作Ⅲ發(fā)生反應的化學方程式是:Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl;說明K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7�。ɑ蛩姆N物質(zhì)中K2Cr2O7的溶解度最�。唬�5)①根據(jù)化合價升降進行配平:6Fe+Cr2O72-+2H++17H2O = 6Fe(OH)3↓+2Cr(OH)3↓+6H2↑;②若地表水鉻含量最高限值是0.1mg/L,換算成物質(zhì)的量濃度c(Cr3+)=0.052×10-3÷52=1×10-6mol/L,要使溶液中c(Cr3+)降到符合地表水限值,已知Cr(OH)3的Ksp=6.4×10-32=c(Cr3+)×c3(OH-),須調(diào)節(jié)溶液的c(OH-)≥4×10-9mol/L

PH≥5.6;

【思路點撥】本題考查了物質(zhì)制備流程和方案的分析判斷,物質(zhì)性質(zhì)的應用,題干信息的分析理解,操作步驟的注意問題和基本操作方法是解題關鍵,題目難度中等。


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:


甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)中,甲、乙、丙均含有相同的某種元素,它們之間具有如下轉化關系:。下列有關物質(zhì)的推斷不正確的是(    )

A.若甲為焦炭,則丁可能是O2                      B.若甲為SO2,則丁可能是氨水

C.若甲為Fe,則丁可能是鹽酸                D.若甲為NaOH溶液,則丁可能是CO2

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科目:高中化學 來源: 題型:


已知:H2(g)+F2(g)===2HF(g) 的能量變化如圖所示,下列有關敘述中正確的是

A.氟化氫氣體分解生成氫氣和氟氣的反應是放熱反應

B.1 mol H2與1 mol F2反應生成2 mol液態(tài)HF放出的熱量小于270 kJ

C.在相同條件下,1 mol H2與1 mol F2的能量總和大于2 mol HF氣體的能量

D.斷裂1 mol H—H鍵和1 mol F—F 鍵放出的能量大于形成2 mol H—F鍵放出的能量

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科目:高中化學 來源: 題型:


氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,易分解、易水解,可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等。某化學興趣小組模擬工業(yè)原理制備氨基甲酸銨,

反應的化學方程式如下:2NH3(g)+CO2(g)  NH2COONH4(s)   ΔH<0

(1)如用右圖裝置制取氨氣,你所選擇的試劑是                    。

(2)制備氨基甲酸銨的裝置如下圖所示,把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中,不斷攪拌混合,生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中。當懸浮物較多時,停止制備。

注:四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質(zhì)。

①發(fā)生器用冰水冷卻的原因是:                                          。液體石蠟鼓泡瓶的作用是:                                          。

②從反應后的混合物中分離出產(chǎn)品,為了得到干燥產(chǎn)品,應采取的方法是_______      (填寫選項序號)。

a.常壓加熱烘干        b.高壓加熱烘干       c.真空40 ℃以下烘干

③尾氣處理裝置如右圖所示。雙通玻璃管的作用:                ;

濃硫酸的作用:                                             。

(3)取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品11.73 g,用足量石灰水    充分處理后,使碳元素完全轉化為碳酸鈣,過濾、洗滌、干燥,測得質(zhì)量為15.00 g。則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分數(shù)為               。

[Mr(NH2COONH4)=78g/mol、Mr(NH4HCO3) =79 g/mol、Mr(CaCO3)=100 g/mol]【來.源:全,】

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科目:高中化學 來源: 題型:


進行下列實驗操作時,一般情況下不應該相互接觸的是

A.用移液管移取10 mL NaOH溶液并放于錐形瓶中,移液管的尖嘴和錐形瓶的內(nèi)壁

B.減壓過濾時,布氏漏斗下端管口與吸濾瓶的內(nèi)壁

C.實驗室將HCl氣體溶于水時,倒扣的三角漏斗口與燒杯內(nèi)的水面

D.分液操作分出下層液體時,分液漏斗下端管口和燒杯的內(nèi)壁

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科目:高中化學 來源: 題型:


利用下列實驗方案可以從海洋動物柄海鞘中提取具有抗腫瘤作用的活性物質(zhì)。

 下列說法錯誤的是(     )

A.步驟(1)需要過濾裝置          B.步驟(3)需要用到蒸發(fā)皿

C.步驟(4)是利用物質(zhì)的沸點差異進行分離的

D.活性物質(zhì)易溶于有機溶劑,難溶于水

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科目:高中化學 來源: 題型:


下列鑒別方法不可行的是

A.用水鑒別乙醇、甲苯和溴苯

B.用酸性高錳酸鉀溶液鑒別苯、環(huán)已烯和環(huán)已烷

C.用碳酸鈉溶液鑒別乙醇、乙酸和乙酸乙酯

D.用燃燒法鑒別乙醇、苯和四氯化碳

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科目:高中化學 來源: 題型:


氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,易分解、易水解,可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等。某化學興趣小組模擬工業(yè)原理制備氨基甲酸銨,

反應的化學方程式如下:

2NH3(g)+CO2(g)  NH2COONH4(s)   ΔH<0

(1)如用右圖裝置制取氨氣,你所選擇的試劑是                    。

(2)制備氨基甲酸銨的裝置如下圖所示,把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中,不斷攪拌混合,生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中。當懸浮物較多時,停止制備。

注:四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質(zhì)。

①發(fā)生器用冰水冷卻的原因是:                    、                      。液體石蠟鼓泡瓶的作用是:                                          。

②從反應后的混合物中分離出產(chǎn)品,為了得到干燥產(chǎn)品,應采取的方法是_______      (填寫選項序號)。

a.常壓加熱烘干        b.高壓加熱烘干       c.真空40 ℃以下烘干

③尾氣處理裝置如右圖所示。雙通玻璃管的作用:               

濃硫酸的作用:                     、                       

(3)取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品11.73 g,用足量石灰水    充分處理后,使碳元素完全轉化為碳酸鈣,過濾、洗滌、干燥,測得質(zhì)量為15.00 g。則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分數(shù)為               。

[Mr(NH2COONH4)=78g/mol、Mr(NH4HCO3) =79 g/mol、Mr(CaCO3)=100 g/mol]【來.源:全,

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科目:高中化學 來源: 題型:


下圖標出了各種材料強度與密度的比值以及廣泛使用的年代。

有甲、乙兩種材料,它們的強度相同,甲的密度是乙的2倍。且甲材料在圖中與b點對應,則乙材料在圖中的位置是(  )

A.a(chǎn)點                        B.a(chǎn)、b之間

C.c點                               D.b、c之間

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