（16分）铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有SiO2、Al2O3、Fe2O...

重铬酸钾是一种常见的强氧化剂。实验室以精选铬铁矿(主要成分可表示FeO·Cr2O3，还含有 SiO2、 Al2O3 等杂质)为原料制备重铬酸钾晶体(K2Cr2O7，式量294)的流程如下：

请回答下列问题：

操作1中发生的反应有：

4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑；

Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑；Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑

该步骤在常温下的反应速度较慢，为使反应速率增大，可采取的两条措施是____________。

(2)固体Y 中主要含有______________。(填写化学式)

(3)酸化步骤使含铬物质发生了转化，请写出离子反应方程式______________________。

(4)操作 4 中的化学反应在溶液中能发生的可能理由是_________________________；获得 K2Cr2O7 晶体的操作依次是：加入KCl 固体，在水浴上加热浓缩至______________，冷却结晶，抽滤，洗涤，干燥。

(5)通过下列实验可测定产品中重铬酸钾的质量分数：称取重铬酸钾试样 1.470g，用100mL 容量瓶配制成溶液。移取25.00mL 溶液于碘量瓶中，加入适里稀硫酸和足量碘化钾(铬的还原产物为 Cr3+)，放于暗处 5min。然后加入一定量的水，加入淀粉指示剂，用0.1500mol/L 标准溶液滴定，共消耗标准液36.00mL。滴定时发生的反应的离子方程式为：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-；则所测产品中重铬酸钾的纯度为_____________。

(6)有关上述实验过程中涉及的部分实验操作的描述，正确的是_________．

A．粗产品若要进一步提纯，可以采用重结晶的方法

B. 配制溶液时，用托盘天平称取试样后，一般经溶解、转移(含洗涤)、定容等步骤，配制成100mL溶液

C．滴定时，当最后一滴标准溶液滴入时，溶液变为蓝色，且半分钟内不变色，可判断滴定终点

D．滴定终点时俯视读数，测定结果偏低

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(1)铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图。根据题意回答问题：

已知：①4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑

②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑

③Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+

(2)固体X中主要含有_________（填写化学式）；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用__________(填写仪器或试剂名称)。酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5，其目的是________________。

(3)操作Ⅲ有多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、_______、过滤、_______、干燥。

高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析

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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(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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重铬酸钠是一种用途极广的氧化剂，工业上可以用铬铁矿[主要成分Fe(CrO2)2（或写成FeO·Cr2O3），还含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质]制备，同时还可回收Cr。其主要工业流程如图所示：

已知部分物质的溶解度曲线如图1所示。

　　　　　　　　　 图1　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图2

请回答下列问题：

（1）煅烧生成Na2CrO4的化学方程式为______________________________。

（2）煅烧后的浸出液中除了含有NaOH、Na2CO3、Na2CrO4外，还含有_________（填化学式）。

（3）调节溶液的pH所选的试剂为__________________（填名称）。

（4）操作a的实验步骤为 _________________________。

（5）加入Na2S溶液反应后，硫元素全部以S2O32－的形式存在，写出生成Cr(OH)3的离子方程式__________________________________。

（6）采用石墨电极电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7，其原理如图2所示。

①写出电极b的电极反应方程式：___________________________________。

②测定阳极液中Na元素和Cr元素的含量，若Na元素与Cr元素的物质的量之比为n,则此时Na2CrO4的转化率为____________。

（7）根据有关国家标准，含CrO42－的废水要经化学处理，使其浓度降至5.0×10－7mol·L－1 以下才能排放。可采用加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀[Ksp(BaCrO4)=1.2×10－10]，再加入硫酸处理多余的Ba2+的方法处理废水，加入可溶性钡盐后，废水中Ba2+的浓度应不小于___________mol·L－1 ，废水处理后方能达到国家排放标准。

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（14）铬是一种银白色金属，化学性质稳定，以+2、+3和+6价为常见价态。工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3 ，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产金属铬和重铬酸钠Na2Cr2O7·2H2O（已知Na2Cr2O7是一种强氧化剂），其主要工艺流程如下：

查阅资料得知:

①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－

②常温下，Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31

回答下列问题：

（1）工业上常采用热还原法制备金属铬，写出以Cr2O3为原料，利用铝　 热反应制取金属铬的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）酸化滤液D时，不选用盐酸的原因是　　　　　　　　 。

（3）固体E的主要成分是Na2SO4，根据下图分析操作a为　　　　　　　 　　 、　　　　　　 　　 。

（4）已知含+6价铬的污水会污染环境。电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr2O72-，处理该废水常用还原沉淀法，具体流程如下：

①Cr(OH)3的化学性质与Al(OH)3相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高，是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

②下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液的是　　　　　 （填选项序号）；

A.FeSO4溶液　　 B.浓H2SO4　　　 C.酸性KMnO4溶液　　　　 D.Na2SO3溶液

③调整溶液的pH=5时，通过列式计算说明溶液中的Cr3+是否沉淀完全　　　　　　　 ；

④上述流程中，每消耗0.1molNa2S2O3转移0.8mole-，则加入Na2S2O3溶液时发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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(12分) 重铬酸钠(Na₂Cr₂O₇)广泛用于合成颜料、媒染剂等。以铬铁矿(主要成分为Cr₂O₃还含有FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程图如下：

请回答下列问题。

(1)若I中只用一种试剂调节溶液的pH，应选用___________(填标号)。

A．稀硫酸　             B．氧化钠固体　              C．氢氧化钾溶液

(2)I中，调节溶液pH后，如果溶液的pH过小，可能导致W沉淀部分溶解，原因是

_______________________________________________________ (用离子方程式表示)。

(3)Ⅱ中，Na₂CrO₄转化为Na₂Cr₂O₇的离子反应如下：　2CrO₄^2- (黄色)+2H^＋Cr₂O₇^2- (橙红色)+H₂O

①该反应________氧化还原反应(填“是”或“不是”)，反应的平衡常数表达式 K=__________。

②若往Na₂Cr₂O₇溶液(橙红色)中加入足量NaOH固体，溶液_______ (填标号)。

　A．变黄色　            B．颜色不变　                C．橙红色变深

③已知：25℃时，Ag₂CrO₄的K_sp=1.12×10^-12，Ag₂Cr₂O₇的K_sp=2×10^-7。25℃时，往Na₂Cr₂O₇溶液中加入AgNO₃溶液，最终只生成一种砖红色沉淀，该沉淀的化学式是_____________________。

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工业上可用铬铁矿(主要成分可表示为FeO·Cr 2O3，还含有Al2O3、MgCO3、SiO2 等杂质)为原料制备重铬酸钾晶体和绿矾的流程如下：

已知：Ⅰ．常见离子沉淀的pH范围

Ⅱ．焙烧过程中主要发生反应：2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3=4Na2Cr2O4+Fe2O3+ 4CO2 ↑+7NaNO2。

（1）绿矾的化学式为________。

（2）焙烧后的混合物中除含有Na2Cr2O4、NaNO2和过量的Na2CO3、NaNO3外，还含有NaAlO2和Na2SiO3等物质，则焙烧过程中NaAlO2的化学方程式为___________________________。

（3）固体Y的主要成分为________(填写化学式)。

（4）酸化过程中用醋酸调节pH=5的目的为________________________；若pH调节的过低，NO2-可被氧化为NO3-，其离子方程式为_________________________________。

（5）调节pH=5后，加入KCl 控制一定条件，可析出K2Cr2O7晶体，说明溶解度的大小：K2Cr2O7________Na2Cr2O7(填“大于”或“小于”)。

（6）流程中的一系列操作为____________________________________。

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铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr₂O₃，还含有SiO₂、Al₂O₃等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的过程如下图所示。

已知：① NaFeO₂遇水强烈水解。  ② Cr₂O₇^2－+ H₂O  2CrO₄^2－ + 2H⁺

K₂Cr₂O₇中Cr元素的化合价是________。

生成滤渣1中红褐色物质反应的化学方程式是________。

滤液1的成分除Na₂CrO₄、Na₂SiO₃外，还含有（填化学式）________。

利用滤渣2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反应的化学方程式是________。

由滤液2转化为Na₂Cr₂O₇溶液应采取的措施是________。

向Na₂Cr₂O₇溶液中加入KCl固体，获得K₂Cr₂O₇晶体的操作依次是：加热浓缩、________、过滤、洗涤、干燥。

煅烧铬铁矿生成Na₂CrO₄和NaFeO₂反应的化学方程式是________。

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重铬酸钾是一种常见的强氧化剂。实验室以精选铬铁矿(主要成分可表示为FeO.Cr2O3,还含有SiO2、Al2O3等杂质)为原料制备重铬酸钾晶体(K2Cr2O7，式量294)的流程如下：

请回答下列问题：

（1）操作1中发生的反应有：

4FeO·Cr2O3 ＋ 8Na2CO3 ＋ 7O2 ＝ 8Na2CrO4 ＋ 2Fe2O3 ＋ 8CO2↑

Na2CO3 ＋ Al2O3 ＝ 2NaAlO2 ＋ CO2↑　　　 Na2CO3 ＋ SiO2 ＝ Na2SiO3 ＋ CO2↑

该步骤在常温下的反应速率较慢，为使反应速率增大，可采取的措施是_____________________，__________________________。(写出两条)

（2）固体Y中主要含有 ______________。(填写化学式)

（3）酸化步骤使含铬物质发生了转化为_________，请写出离子反应方程式____________。

（4）操作4中的化学反应在溶液中能发生的可能理由是_________________，获得晶体的操作依次是：加入KCl固体，在水浴上加热浓缩至____________________，冷却结晶，抽滤、洗涤、干燥。

（5）通过下列实验可测定产品中重铬酸钾的质量分数：

称取重铬酸钾试样1.470g，用100mL容量瓶配制成溶液。移取25.00mL溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+)，放于暗处5min。然后加入一定量的水，加入淀粉指示剂，用0.1500mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，共消耗标准液36.00mL。滴定时发生的反应的离子方程式为：I2 ＋ 2S2O32－ ＝ 2I－ ＋ S4O62－则所测定产品中重铬酸钾的纯度为___________。

（6）有关上述实验过程中涉及的部分实验操作的描述，正确的是____________。

A．粗产品若要进一步提纯，可以采用重结晶的方法

B．配制溶液时，用托盘天平称取试样后，一般经溶解、转移(含洗涤)、定容等步骤，配制成100mL溶液

C．滴定时，当最后一滴标准溶液滴入时，溶液变为蓝色，且半分钟内不变色，可判断滴定终点

D．滴定终点时俯视读数，测定结果偏低

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