以铬矿石（主要成分为Cr2O3，还有Al2O3、SiO2等杂质）为原料制取红矾钠 (Na2...

以铬矿石（主要成分为Cr2O3，还有Al2O3、SiO2等杂质）为原料制取红矾钠 (Na2Cr2O7·2H2O)的流程如图所示。

已知：I．Cr2O3在碱性条件下易被氧化；

II．高温条件下，Al2O3与Na2CO3发生的反应为:Al2O3 +Na2CO3=2NaAlO2 +CO2↑；

III．2CrO42-+2H+Cr2O72- +H2O　 K=1.0×1012

（1）“煅烧”时，Cr2O3参加反应的化学方程式为_____。若“煅烧”操作最适宜的温度是800～900℃，则在实验室中进行此项操作时，应选择_____坩埚（填字母）。

a．陶瓷　　 b．玻璃　　 c．石英　　 d．铁

（2）流程中可循环利用的物质除CO2外还有_____（填化学式）。

（3）“过滤II”所得沉淀主要有______（填化学式）。

（4）由Na2Cr2O7溶液制备红矾钠的具体实验操作有_____，经洗涤、干燥得到红矾钠样品。

（5）“电解”时，利用以下装置将Na2CrO4溶液转化为Na2Cr2O7溶液，当a、b均为石墨电极时，a电极的电极反应式为____。若初始加入电解池中的c (Na2CrO4)=1.0mol·L-l，随着“电解”的进行，当溶液pH=6时，Na2CrO4的转化率为______（忽略电解过程中溶液体积变化）。

高三化学工业流程困难题查看答案及解析

以铬矿石（主要成分为Cr2O3，还有Al2O3、SiO2等杂质）为原料制取红矾钠 (Na2Cr2O7·2H2O)的流程如图所示。

已知：I．Cr2O3在碱性条件下易被氧化；

II．高温条件下，Al2O3与Na2CO3发生的反应为:Al2O3 +Na2CO3=2NaAlO2 +CO2↑；

III．2CrO42-+2H+Cr2O72- +H2O　 K=1.0×1012

（1）“煅烧”时，Cr2O3参加反应的化学方程式为_____。若“煅烧”操作最适宜的温度是800～900℃，则在实验室中进行此项操作时，应选择_____坩埚（填字母）。

a．陶瓷　　 b．玻璃　　 c．石英　　 d．铁

（2）流程中可循环利用的物质除CO2外还有_____（填化学式）。

（3）“过滤II”所得沉淀主要有______（填化学式）。

（4）由Na2Cr2O7溶液制备红矾钠的具体实验操作有_____，经洗涤、干燥得到红矾钠样品。

（5）“电解”时，利用以下装置将Na2CrO4溶液转化为Na2Cr2O7溶液，当a、b均为石墨电极时，a电极的电极反应式为____。若初始加入电解池中的c (Na2CrO4)=1.0mol·L-l，随着“电解”的进行，当溶液pH=6时，Na2CrO4的转化率为______（忽略电解过程中溶液体积变化）。

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红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)广泛用作强氧化剂、鞣革剂。以铬矿石(主要成分为Cr2O3,还含有FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取红矾钠的流程如下:

已知:①CrO42-与Cr2O72-存在如下平衡:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，当pH<3时，以Cr2O72-为主，当pH>9时，以CrO42-为主。

②钠盐在不同温度下的溶解度(g):

注32.38℃以上，与饱和溶液平衡的固相为无水Na2SO4,以下则为Na2SO4·10H2O。

③Cr3+完全沉淀时pH为6.8，Cr(OH)3开始溶解时pH为12。

请回答下列问题:

(1)煅烧铬矿石时，生成Na2CrO4的化学反应方程式为_________

(2)滤渣Ⅱ的成分是__________(填化学式)。

(3)有人认为工艺流程中“用稀硫酸调pH”改为“通入过量CO2”，不需调节pH同样可以达到实验效果，理由是___________。

(4)向红矾钠溶液中加入适量KCl,蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到________(填序号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。

A.80　　　　　　 B.60　　　　 C.40　　　　 D.10

(5)该工艺所得副产品主要为无水硫酸钠并混有少量重铬酸钠，请设计从副产品获得芒硝(Na2SO4·10H2O)的实验方案:将该副产品按固液质量比100:230溶于热水，加入稍过量的Na2SO3溶液，搅拌,____，过滤，洗涤，低温干燥。(实验中须使用的试剂:稀H2SO4、NaOH溶液)。

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(14分)以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3 ，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(红矾钠的主要成分为重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O),其主要工艺流程如下：

查阅资料得知:

i. 常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42－。

ii.

回答下列问题:

（1）反应之前先将矿石粉碎的目的是　　　　　　 　　　　 　 。

（2）操作I、III、IV用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和__________（填仪器名称）。

（3）写出④反应的离子反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）⑤中酸化是使CrO42－转化为Cr2O72－，写出该反应的离子方程式　 　　　　 　　　 。

（5）将溶液H经过下列操作，蒸发浓缩，__________，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠。

（6）取一定质量的固体D溶解于200mL的硫酸中，向所得溶液中加入5mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V关系如图所示，则硫酸的浓度为　　　　　　 ，固体D中含Fe化合物的物质的量为　　　　　　　 。

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Ⅰ.某化工厂以铬铁矿(主要成分为 FeO 和 Cr2O3 ，含有 Al2O3、SiO2 等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分 Na2Cr2O7 ·2H2O)，其主要工艺流程如下图：

查阅资料得知:

i．常温下，NaBiO3 不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将 Cr 3+ 转化为CrO42－ 。

ii．

回答下列问题：

(1)步骤③加的试剂为氢氧化钠溶液，此时溶液 pH 要调到5的目的是_________ 。

(2)写出④反应的离子反应方程式：________________

(3)将溶液 H 经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠粗晶体，精制红矾钠粗晶体需要采用的操作是____________ (填操作名称)。

(4)取一定质量的固体 D 溶解于 200mL 的硫酸中，向所得溶液中加入5mol/L 的NaOH 溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH 溶液的体积V 关系如图所示，则硫酸的浓度为_______ ，固体 D 中含铁化合物的物质的量为__________ 。

Ⅱ.经检测该化工厂的工业废水中含 5.00×10 -3 mol·L -1 的 Cr2O72- ，其毒性较大。该化工厂的科研人员为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料 Cr0.5Fe1.5FeO4 （Fe 的化合价依次为+3、+2），又设计了如下工艺流程：

(1)第①步反应的离子方程式_______________ 。

(2)欲使 1L 该废水中的 Cr2O72- 完全转化为 Cr 0.5 Fe 1.5 FeO4 。理论上需要加FeSO4 ·7H2O 的质量为 ________g (已知 FeSO 4 ·7H2O 的摩尔质量为 278g/mol)。

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重铬酸盐广泛用作氧化剂、皮革制作等。以铬矿石（主要成分是Cr₂O₃，含FeO、Al₂O₃、 SiO₂等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下：

请回答下列问题：

（1）写出Cr₂O₃在高温焙烧时反应的化学方程式______________________

（2）写出硫酸酸化使Na_-2CrO₄转化为Na₂Cr₂O₇的离子方程式 ______________。

（3）某工厂采用石墨电极电解Na₂CrO₄溶液，实 现了 Na₂CrO₄到   Na₂Cr₂O₇的转化，其原理如图所示。

①钠离子交换膜的一种材料是聚丙烯酸钠()，聚丙烯酸钠单体的结构简式是________；

②写出阳极的电极反应式__________

（4） Na₂Cr₂O₇可用于测定废水的化学耗氧量（即COD，指每升水样中还原性物质被氧化 所需要O₂的质量）。现有某水样100．00 mL，酸化后加入C1 mol/L的Na₂Cr₂O₇溶液 V1 mL，使水中的还原性物质完全被氧化（Cr₂O₇^2-还原为Cr³⁺）；再用C2mol/L的FeSO4溶液滴定剩 余的Cr₂O₇^2-，结果消耗FeSO₄溶液V2 mL。

①该水样的COD为______________mg/L；

②假设上述反应后所得溶液中Fe³⁺和Cr³⁺的物质的量浓度均为0．1 mol/L，要使Fe^{3 +}沉 淀完全而Cr³⁺还未开始沉淀．则需调节溶液pH的范围是 _______．

(可能用到的数据：K_SPFe(OH)₃=4．0×10^-38, K_SPCr(OH)₃=6．0×10^-31，

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重铬酸盐广泛用作氧化剂、皮革制作等。以铬矿石(主要成分是Cr2O3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下：

请回答下列问题：

（1）写出：Cr2O3与纯碱在高温焙烧时反应的化学方程式　　　　　　　　 　 ，Na2CrO4用硫酸酸化时反应的离子方程式 　　　　　　　　　　　　　　 ；

（2）Na2Cr2O7可用于测定废水的化学耗氧量(即COD，指每升水样中还原性物质被氧化所需要O2的质量)。现有某水样100.00 mL，酸化后加入C1 mol/L的Na2Cr2O7溶液 V1 mL，使水中的还原性物质完全被氧化(Cr2O72-还原为Cr3+)；再用C2mol/L的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O72-，结果消耗FeSO4溶液V2 mL。

①该水样的COD为　　　　 　　 mg/L；

②假设上述反应后所得溶液中Fe3+和Cr3+的物质的量浓度均为0.1 mol/L，要使Fe3 +沉淀完全而Cr3+还未开始沉淀．则需调节溶液pH的范围是_　　　　　　　　 ，(可能用到的数据：KSPFe(OH)3=4.0×10-38， KSPCr(OH)3=6.0×10-31，=-0.1，=0.2，=0.3，=0.6)

（3）在Na2Cr2O7溶液中加入固体KC1进行复分解反应即可制得橙色的K2Cr2O7，请分析此反应能发生的原因　　　　　　　　 　　　　　　 。

（4）酸性的K2Cr2O7溶液常用于酒驾的检验，写出反应的离子方程式　　　　　　　　 ，反应时可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　 　 。

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以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分Na2Cr2O7·2H2O)，其主要工艺流程如下：

查阅资料得知:

ⅰ．常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42－。

ⅱ．

回答下列问题：

（1）反应之前先将矿石粉碎的目的是__________________。

（2）步骤③加的试剂为_____________，此时溶液pH要调到5的目的_______________ 。

（3）写出反应④的离子反应方程式______________________。

（4）⑤中酸化是使CrO42－转化为Cr2O72－，写出该反应的离子方程式_________________。

（5）将溶液H经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠粗晶体，精制红矾钠则对粗晶体需要采用的操作是__________________(填操作名称)。

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以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分Na2Cr2O7·2H2O)，其主要工艺流程如下：

查阅资料得知:

ⅰ．常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42－。

ⅱ．

回答下列问题：

（1）反应之前先将矿石粉碎的目的是__________________。

（2）步骤③加的试剂为_____________，此时溶液pH要调到5的目的_______________ 。

（3）写出反应④的离子反应方程式______________________。

（4）⑤中酸化是使CrO42－转化为Cr2O72－，写出该反应的离子方程式_________________。

（5）将溶液H经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠粗晶体，精制红矾钠则对粗晶体需要采用的操作是__________________(填操作名称)。

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