重铬酸钾(K2Cr2O7)是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3)为原料生产重铬酸钾。实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下图所示。反应器中涉及的主要反应是:6 FeO·Cr2O3 + 24NaOH + 7KClO3 = 12Na2CrO4 + 3Fe2O3 + 7KCl + 12H2O
试回答下列问题:
(1)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应的原理相同均转变为可溶性盐。写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:______________________。
(2)操作⑤中加酸酸化后CrO42-转化为Cr2O72-,写出转化的离子方程式:_________________。
(3)步骤③中测定pH值的操作为:________________。
(4)某同学设计的检验上述工艺流程④的滤渣中Fe、Al、Si元素成分的探究实验如下,请帮助完成该实验,并填写表中空格:
操作步骤 | 实验现象 | 结论 |
①取滤渣样少量于试管中,加足量稀HCl,搅拌,静置。 | 试管中仍有固体物质 | 固体为_____________ |
②操作①后,过滤;在滤液中加入过量的____________。 | 有红褐色沉淀产生 | 沉淀为Fe (OH)3 |
③将操作②后的红褐色沉淀滤去,在滤液中通入足量CO2。 | _____________ | 生成物为Al (OH)3; |
(5)称取重铬酸钾(其式量为294)试样2.5000 9配成250 mL溶液,用移液管取出25. 00 mL于碘量瓶中,加入10 mL 2 mol/L H2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放置于暗处5 min,然后加入100 mL水,加入3 mL淀粉指示剂,用0.1200 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①配制溶液时所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还需________和________________。
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40. 00 mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为(设整个过程中其他杂质不参与反应)____________。(保留2位小数)
高二化学实验题极难题
重铬酸钾(K2Cr2O7)是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3)为原料生产重铬酸钾。实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下图所示。反应器中涉及的主要反应是:6 FeO·Cr2O3 + 24NaOH + 7KClO3 = 12Na2CrO4 + 3Fe2O3 + 7KCl + 12H2O
试回答下列问题:
(1)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应的原理相同均转变为可溶性盐。写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:______________________。
(2)操作⑤中加酸酸化后CrO42-转化为Cr2O72-,写出转化的离子方程式:_________________。
(3)步骤③中测定pH值的操作为:________________。
(4)某同学设计的检验上述工艺流程④的滤渣中Fe、Al、Si元素成分的探究实验如下,请帮助完成该实验,并填写表中空格:
操作步骤 | 实验现象 | 结论 |
①取滤渣样少量于试管中,加足量稀HCl,搅拌,静置。 | 试管中仍有固体物质 | 固体为_____________ |
②操作①后,过滤;在滤液中加入过量的____________。 | 有红褐色沉淀产生 | 沉淀为Fe (OH)3 |
③将操作②后的红褐色沉淀滤去,在滤液中通入足量CO2。 | _____________ | 生成物为Al (OH)3; |
(5)称取重铬酸钾(其式量为294)试样2.5000 9配成250 mL溶液,用移液管取出25. 00 mL于碘量瓶中,加入10 mL 2 mol/L H2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放置于暗处5 min,然后加入100 mL水,加入3 mL淀粉指示剂,用0.1200 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①配制溶液时所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还需________和________________。
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40. 00 mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为(设整个过程中其他杂质不参与反应)____________。(保留2位小数)
高二化学实验题极难题查看答案及解析
工业上以铬铁矿(主要成分为FeO•Cr2O3)、碳酸钠、氧气、和硫酸为原料生产重铬酸钠(Na2Cr2O7•2H2O),其主要反应为:
(1)4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
(2)2Na2CrO4+H2SO4Na2SO4+Na2Cr2O7+H2O
下列说法正确的是( )
A. 反应(1)和(2)均为氧化还原反应
B. 反应(1)的氧化剂是O2,还原剂是FeO•Cr2O3
C. 高温下,O2的氧化性强于Fe2O3,弱于Na2CrO4
D. 反应(1)中每生成1molNa2CrO4时电子转移3mol
高二化学单选题中等难度题查看答案及解析
工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3)、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠(Na2Cr2O7),其主要反应为
①4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
②2Na2CrO4+H2SO4Na2SO4+Na2Cr2O7+H2O
下列说法中正确的是( )
A. 反应①和②均为氧化还原反应
B. 反应①,转移4 mol电子时,被氧化的为O2为1mol
C. 反应①的氧化剂是O2,还原剂是FeO·Cr2O3
D. 生成1 mol Na2Cr2O7时共转移5 mol电子
高二化学单选题中等难度题查看答案及解析
(共12分)红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工原料,工业上用铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3)制备红矾钠的过程中会发生如下反应:4FeO(s)+Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g)8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g) ΔH<0
(1)请写出上述反应的化学平衡常数表达式:K=__________________。
(2)图1、图2表示上述反应在t1时达到平衡,在t2时因改变某个条件而发生变化的曲线。
由图1判断,反应进行至t2时,曲线发生变化的原因是________________(用文字表达);
由图2判断,t2到t3的曲线变化的原因可能是________(填写序号)。
a.升高温度 b.加了催化剂 c.通入O2 d.缩小容器体积
(3)工业上可用上述反应中的副产物CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),
①已知该反应能自发进行,则下列图像正确的是________________
②在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如图所示(注:T1、T2均大于300℃);下列说法正确的是______(填序号)
A.温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率:v(CH3OH)= mol·L-1·min-1
B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
C.该反应为放热反应
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
③在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为___________。
高二化学填空题极难题查看答案及解析
(20分)工业上用铬铁矿(主要成分FeO·Cr2O3,杂质为SiO2、Al2O3等)
生产重铬酸钾(化学式K2Cr2O7,)的流程如下:
(1)固体A中,除Na2CrO4、NaFeO2、NaOH外还有________等;
(2)固体A水浸时,NaFeO2会发生强烈水解产生固体B,其化学反应方程
式为;
(3)固体C中含有2种物质,要先加入下列物质中的________,然后才
能进行过滤分离。
A.氢氧化钠溶液 B.稀氨水 C.稀盐酸
(4)步骤④加入盐酸得到的溶液F中,除Na2 Cr2O7外,还含有的溶质
是;
(5)在上述流程中,有氧化还原反应发生的是第____步。
(6)已知20℃时K2Cr2O7饱和溶液浓度为0.4 mol·L-1,步骤⑤中加入固
体氯化钾,若使K+离子浓度达到4 mol·L-1(保持温度20℃),则溶液F中Cr2O72-离子的浓度最大为________。
高二化学填空题简单题查看答案及解析
红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工原料,工业上用铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3)制备红矾钠的过程中会发生如下反应:
4FeO(s)+4Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g) 8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g) ΔH<0
(1)如图为上述反应的浓度—时间图像,由图像判断反应进行至t2时刻时,改变的条件是_________________________,如图为上述反应的速率—时间图像,表示上述反应在t1时达到平衡, 在t2时因改变某个条件而使曲线发生变化。由图判断,t2时刻曲线变化的原因可能是________(填写序号)。
a.升高温度 b.加催化剂
c.通入O2 d.缩小容器体积
(2)工业上可利用上述反应的副产物CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。
①一定温度下,在容积为1L的密闭容器中,充入2 mol CO2和4 mol H2,一段时间后达到平衡,测得CH3OH的物质的量浓度为1mol/L,则该温度下此反应的平衡常数为_________,某时刻测得CO2、H2、CH3OH和H2O的物质的量分别为2mol,1mol,1mol,1mol,则这一时刻v(正)___________v(逆)
②在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭容器中,充分反应达到平衡后,CO2转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为_______________。
高二化学综合题中等难度题查看答案及解析
红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工原料,工业上用铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3)制备红矾钠的过程中会发生如下反应:4FeO(s)+4Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g) 8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g) ΔH<0
(1)请写出上述反应的化学平衡常数表达式:K=__________________。
(2)图1、图2表示上述反应在t1时达到平衡、在t2时因改变某个条件而发生变化的曲线。由图1判断,反应进行至t2时,曲线发生变化的原因是___________________(用文字表达);由图2判断,t2到t3的曲线变化的原因可能是________(填写序号)。
a.升高温度 b.加催化剂 c.通入O2 d.缩小容器体积
(3)工业上可用上述反应中的副产物CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。
①已知该反应能自发进行,则下列图像正确的是___________。
②在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭容器中,反应达到平衡后,CO2转化率为α,则容器内平衡时的压强与起始压强之比为________。
高二化学填空题中等难度题查看答案及解析
氧化铬(Cr2O3)主要用于冶炼金属铬、有机化学合成的催化剂等。工业上是以铬铁矿[主要成份为Fe(CrO2)2,还含有Al2O3、SiO2等杂质]为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下:
(1)亚铬酸亚铁[Fe(CrO2)2]中Cr的化合价是___________。
(2)焙烧时的主要反应为:4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2,该步骤不能使用陶瓷容器,原因是____________________________________。
(3)操作I包括过滤与洗涤,简述实验室中洗涤沉淀的操作:___________________________。
(4)硫磺在与铬酸钠的反应中转化为硫代硫酸钠,反应的离子方程式为________________________。滤渣中除Al(OH)3外还有__________(填化学式)。
(5)某工厂用448 kg铬铁矿粉[含Fe(CrO2)280%]制备Cr2O3,最终得到产品182.4 kg,产率为______%。
(6)Cr3+也有一定毒性,会污染水体,常温下要除去废液中多余的Cr3+,调节pH至少为_______,才能使铬离子沉淀完全。(已知溶液中离子浓度小于1×10-5 mol·L-1,则认为离子完全沉淀;Cr(OH)3的溶度积常数为1.0×10-32。)
高二化学综合题困难题查看答案及解析
氧化铬(Cr2O3)主要用于冶炼金属铬、有机化学合成的催化剂等.工业上是以铬铁矿[主要成份为Fe(CrO2)2,还含有Al2O3、SiO2等杂质]为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下:
(1)亚铬酸亚铁[Fe(CrO2)2]中Cr的化合价是___________。
(2)焙烧时的主要反应为:4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2,其中被氧化的元素为___,每产生32g Fe2O3,转移电子的物质的量为_______,该步骤不能使用陶瓷容器,原因是_______。
(3)操作I包括过滤与洗涤,简述实验室中洗涤沉淀的操作:__________。
(4)硫磺在与铬酸钠的反应中转化为硫代硫酸钠,反应的离子方程式为___________,滤渣中除Al(OH)3外还有_______(填化学式)。
(5)某工厂用448 kg铬铁矿粉[含Fe(CrO2)280%]制备Cr2O3,最终得到产品182.4 kg,产率为______。
(6)Cr3+也有一定毒性,会污染水体,常温下要除去废液中多余的Cr3+,调节pH至少为_______,才能使铬离子沉淀完全 (已知:离子浓度小于1×10-5mol/L时沉淀就达完全, Cr(OH)3的Ksp=1.0×10-32)。
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
重铬酸钾(K2Cr2O7)是一种强氧化剂,在实验室和工业中都有很广泛的应用。同时,由于其具有致癌作用,也是环境污染物之一,必须进行处理。工业上通常以铬铁矿(主要成分为FeO•Cr2O3,另外还含有SiO2、Al2O3等杂质)为原料制备重铬酸钾,主要流程如下图所示:
已知:①NaFeO2遇水强烈水解,生成红褐色物质;
②2CrO42—(黄色)+2H+Cr2O72—(橙色)+H2O
请回答下列问题:
Ⅰ.(1)滤液1的溶质除Na2CrO4、Na2SiO3外,还含有(填化学式)_________________;
(2)由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液过程中,能说明反应达平衡状态的是_______(填字母代号);
a.溶液的颜色不变 b.v (CrO42—)= 2v (Cr2O72—) c.Cr2O72—和CrO42—的浓度相同
(3)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。
Ⅱ.工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—,常用还原沉淀法处理。该方法的工艺流程为:
(4)请写出Cr2O72―与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式___________________;
(5)已知常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,要使第步过程中c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至__________________________。
高二化学简答题困难题查看答案及解析