氧化铬绿(Cr2O3)的性质独特,在冶金、颜料等领域有着不可替代的地位。一种利用淀粉水热还原铬酸钠(Na2CrO4)制备氧化铬绿的工艺流程如下:
已知:①向含少量 Na2 CO3的铬酸钠碱性溶液中通入CO 2可制得不同碳化率的铬酸钠碳化母液;
②“还原”反应剧烈放热,可制得 Cr(OH) 3 浆料。
(1)铬酸钠(Na2CrO4)中铬元素的价态是________,该工艺中“还原”反应最初使用的是蔗糖或甲醛,请写出甲醛的电子式:________________,后来改用价格低廉的淀粉。请写出甲醛(HCHO)与铬酸钠(Na2CrO4)溶液反应的离子方程式___________________________ 。
(2)将混合均匀的料液加入反应釜,密闭搅拌,恒温发生“还原”反应,下列有关说法错误的是____________(填标号)。
A.该反应一定无需加热即可进行 B.必要时可使用冷却水进行温度控制
C.铬酸钠可适当过量,使淀粉充分反应 D.应建造废水回收池,回收含铬废水
(3)测得反应完成后在不同恒温温度、不同碳化率下 Cr(Ⅵ)还原率如下图。实际生产过程中 Cr(Ⅵ)还原率可高达 99.5%以上,“还原”阶段采用的最佳反应条件为________________。
(4)滤液中所含溶质为_________________。该水热法制备氧化铬绿工艺的优点有________________ 、___(请写出两条)。
(5)重铬酸钠(Na2Cr2O7·H2O)与硫酸铵热分解法也是一种生产氧化铬绿的方法,生产过程中产生的气体对环境无害,其化学反应方程式为______________________________ 。
高三化学工业流程中等难度题
氧化铬绿(Cr2O3)的性质独特,在冶金、颜料等领域有着不可替代的地位。一种利用淀粉水热还原铬酸钠(Na2CrO4)制备氧化铬绿的工艺流程如下:
已知:①向含少量 Na2 CO3的铬酸钠碱性溶液中通入CO 2可制得不同碳化率的铬酸钠碳化母液;
②“还原”反应剧烈放热,可制得 Cr(OH) 3 浆料。
(1)铬酸钠(Na2CrO4)中铬元素的价态是________,该工艺中“还原”反应最初使用的是蔗糖或甲醛,请写出甲醛的电子式:________________,后来改用价格低廉的淀粉。请写出甲醛(HCHO)与铬酸钠(Na2CrO4)溶液反应的离子方程式___________________________ 。
(2)将混合均匀的料液加入反应釜,密闭搅拌,恒温发生“还原”反应,下列有关说法错误的是____________(填标号)。
A.该反应一定无需加热即可进行 B.必要时可使用冷却水进行温度控制
C.铬酸钠可适当过量,使淀粉充分反应 D.应建造废水回收池,回收含铬废水
(3)测得反应完成后在不同恒温温度、不同碳化率下 Cr(Ⅵ)还原率如下图。实际生产过程中 Cr(Ⅵ)还原率可高达 99.5%以上,“还原”阶段采用的最佳反应条件为________________。
(4)滤液中所含溶质为_________________。该水热法制备氧化铬绿工艺的优点有________________ 、___(请写出两条)。
(5)重铬酸钠(Na2Cr2O7·H2O)与硫酸铵热分解法也是一种生产氧化铬绿的方法,生产过程中产生的气体对环境无害,其化学反应方程式为______________________________ 。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
氧化铬绿(Cr2O3)的性质独特,在冶金、颜料等领域有着不可替代的地位。一种利用淀粉水热还原铬酸钠制备氧化铬绿的工艺流程如下:
已知:①向含少量Na2CO3的铬酸钠碱性溶液中通入CO2可制得不同碳化率的铬酸钠碳化母液;
②“还原”反应剧烈放热,可制得Cr(OH)3浆料。
(1)该工艺中“还原”反应最初使用的是蔗糖或甲醛,后来改用价格低廉的淀粉。请写出甲醛(HCHO)与铬酸钠(Na2CrO4)溶液反应的离子方程式_________。
(2)将混合均匀的料液加入反应釜,密闭搅拌,恒温发生“还原”反应,下列有关说法错误的是_____(填标号)。
A 该反应一定无需加热即可进行 B 必要时可使用冷却水进行温度控制
C 铬酸钠可适当过量,使淀粉充分反应 D 应建造废水回收池,回收含铬废水
(3)测得反应完成后在不同恒温温度、不同碳化率下Cr(Ⅵ)还原率如下图。实际生产过程中Cr(Ⅵ)还原率可高达99.5%以上,“还原”阶段采用的最佳反应条件为_________。
(4)滤液中所含溶质为_______。该水热法制备氧化铬绿工艺的优点有_________、________(请写出两条)。
(5)由水热法制备的氢氧化铬为无定型氢氧化铬[Cr(OH)3·nH2O]。将洗涤并干燥后的氢氧化铬滤饼充分煅烧,质量损失与固体残留质量比为9:19,经计算得出n=_________。
(6)重铬酸钠(Na2Cr2O7·H2O)与硫酸铵热分解法也是一种生产氧化铬绿的方法,生产过程中产生的气体对环境无害,其化学反应方程式为_________。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
钼(Mo)及其合金在冶金、农业、电气、化工、环保和宇航等重要领域有着广泛的应用和良好的前景,成为国民经济中一种重要的原料和不可替代的战略物质。钼酸钠晶体(Na2MoO4 ·2H2O)是一种重要的金属缓蚀剂。某工厂利用钼精矿(主要成分 MoS2 )制备钼酸钠晶体和金属钼的流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)Na2 MoO 4·2H2O 中 Mo 的化合价是 ________。
(2)已知“焙烧”过程中 MoS2 变成 MoO3,则气体 1 中对大气有污染的是 ________。
(3)“碱浸”过程中生成 Na2MoO4 的化学方程式是 ________;“结晶”的钼酸钠晶体仍含其他杂质,要得到较纯的晶体,还应采取的方法是 ________。
(4)“滤液”的主要成分是 ________。
(5)将过滤操作得到的钼酸沉淀进行高温焙烧,实验室模拟高温焙烧时用于盛放钼酸的仪器是 ________。
(6)钼酸高温焙烧的产物与 Al 在高温下发生反应的化学方程式是 ________。
(7)测得碱浸液中部分离子浓度为:c(MoO42-) =0.4 mol·L-1,c(SO42-) =0.02 mol·L-1。结晶前加入氢氧化钡固体除去SO42-,不考虑加入氢氧化钡固体后溶液体积的变化,当BaMoO4开始沉淀时,SO42- 的去除率为 ________ (保留三位有效数字)。 [已知: Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8]
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
汞(Hg)、铬(Cr)是影响环境污染、生物效应和人类健康的重金属元素。
I、铬广泛应用于钢铁工业、磁带和录像带等方面。
(1)工业常采用“铝在高温条件下还原铬绿(Cr2O3)”制备铬单质,该反应的化学方程式为________。
II、含铬的工业废水会导致慢性中毒。处理含+6价铬的废水时可得到铁氧体(其组成可写作[Fe2+Fe3+(2-x) Cr3+x]O4)。
(2)加过量FeSO4的目的是________。
(3)配平步骤①的反应的离子方程式________Fe2++ ________Cr2O72—+_____== ________Fe3++ ________Cr3++________H2O
并计算铁氧体( [Fe2+Fe3+(2-x) Cr3+x]O4)中X= _________________。
(4)下表是实验检测中心对某地区二个点的土壤样品(每个点分三层取样,共6个样品)进行了有机质和铬总量的测定,结果见下表。
样品序号 | 取样深度(m) | 有机质(×10—2g) | 总铬(×10—6g) |
样品A-1 | 0.00 ~ 0.30 | 2.81 | 114 |
样品A-2 | 0.30 ~ 0.60 | 1.72 | 111 |
样品A-3 | 1.20 ~ 1.80 | 1.00 | 88 |
样品B-1 | 0.00 ~ 0.30 | 2.60 | 116 |
样品B-2 | 0.30 ~ 0.60 | 2.48 | 112 |
样品B-3 | 1.20 ~ 1.80 | 1.83 | 106 |
从表中你可以得出的结论有(答一点即可)。
(5)工业上以铬酸钾(K2CrO4)为原料,电化学法制备重铬酸钾,装置如图。反应为:4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑已知K2CrO4铬酸钾溶液中存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O通电后阳极区溶液由________变为________。原因是________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
锰是一种非常重要的金属元素,在很多领域有着广泛的应用。利用废铁屑还原浸出低品位软锰矿制备硫酸锰,然后进行电解,是制备金属锰的新工艺,其流程简图如下:
已知:
i. 低品位软锰矿主要成份有MnO2、Al2O3、Fe2O3、Cu2(OH)2CO3、CaCO3、SiO2等。
ii. 部分金属离子以氢氧化物沉淀时的pH
Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ | Cu2+ | |
开始沉淀的pH | 6.8 | 1.8 | 3.7 | 8.6 | 5.2 |
沉淀完全的pH | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.1 | 6.7 |
iii. 几种化合物的溶解性或溶度积(Ksp)
MnF2 | CaS | MnS | FeS | CuS |
溶于水 | 溶于水 | 2.5×10-13 | 6.3×10-18 | 6.3×10-36 |
(1)研究表明,单质Fe和Fe2+都可以还原MnO2。在硫酸存在的条件下,MnO2将Fe氧化为Fe3+的离子方程式是____________。
(2)清液A先用H2O2处理,然后加入CaCO3,反应后溶液的pH≈5。滤渣a的主要成分中有黄铵铁矾NH4Fe3(SO4)2(OH)6。
①H2O2的作用是____________(用离子方程式表示)。
②滤渣a中除了黄铵铁矾,主要成分还有X。用平衡移动原理解释产生x的原因:____________。
(3)用离子方程式表示MnS固体的作用:____________。
(4)滤渣c的成分是____________。
(5)如下图所示装置,用惰性电极电解中性MnSO4溶液可以制得金属Mn。阴极反应有:
i. Mn2++2e-=Mn ii. 2H++2e-=H2↑
电极上H2的产生会引起锰起壳开裂,影响产品质量。
①电解池阳极的电极方程式是________________。
②清液C需要用氨水调节pH=7的原因是____________。
③电解时,中性MnSO4溶液中加入(NH4)2SO4的作用除了增大溶液导电性之外,还有___________(结合电极反应式和离子方程式解释)。
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锰是一种非常重要的金属元素,在很多领域有着广泛的应用。利用废铁屑还原浸出低品位软锰矿制备硫酸锰,然后进行电解,是制备金属锰的新工艺,其流程简图如下:
已知:
i. 低品位软锰矿主要成份有MnO2、Al2O3、Fe2O3、Cu2(OH)2CO3、CaCO3、SiO2等。
ii. 部分金属离子以氢氧化物沉淀时的pH
Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ | Cu2+ | |
开始沉淀的pH | 6.8 | 1.8 | 3.7 | 8.6 | 5.2 |
沉淀完全的pH | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.1 | 6.7 |
iii. 几种化合物的溶解性或溶度积(Ksp)
MnF2 | CaS | MnS | FeS | CuS |
溶于水 | 溶于水 | 2.5×10-13 | 6.3×10-18 | 6.3×10-36 |
(1)研究表明,单质Fe和Fe2+都可以还原MnO2。在硫酸存在的条件下,MnO2将Fe氧化为Fe3+的离子方程式是____________。
(2)清液A先用H2O2处理,然后加入CaCO3,反应后溶液的pH≈5。滤渣a的主要成分中有黄铵铁矾NH4Fe3(SO4)2(OH)6。
①H2O2的作用是____________(用离子方程式表示)。
②滤渣a中除了黄铵铁矾,主要成分还有X。用平衡移动原理解释产生x的原因:____________。
(3)用离子方程式表示MnS固体的作用:____________。
(4)滤渣c的成分是____________。
(5)如下图所示装置,用惰性电极电解中性MnSO4溶液可以制得金属Mn。阴极反应有:
i. Mn2++2e-=Mn ii. 2H++2e-=H2↑
电极上H2的产生会引起锰起壳开裂,影响产品质量。
①电解池阳极的电极方程式是________________。
②清液C需要用氨水调节pH=7的原因是____________。
③电解时,中性MnSO4溶液中加入(NH4)2SO4的作用除了增大溶液导电性之外,还有___________(结合电极反应式和离子方程式解释)。
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氯化亚铜(CuCl)为白色粉末,微溶于水。常用作有机合成催化剂,并用于颜料、防腐等工业。实验室可采用亚硫酸钠还原氯化铜的方法制备氯化亚铜,主要流程如图所示:
(1)上述方法制备氯化亚铜的化学方程式为_________________。
(2)下图是加热蒸发滤液,回收Na2SO4的装置。装置图中存在一处严重错误,该错误是_____________。
(3)洗涤产品氯化亚铜沉淀的试剂是___________,检验沉淀是否洗涤干净的方法是_______________。
(4)CuCl的盐酸溶液能吸收一氧化碳而生成氯化羰基亚铜[Cu2Cl2(CO)2·2H2O]。下图是用CO(含有CO2杂质)还原CuO并验证其氧化产物的实验装置图。
装置A中盛装的是饱和NaOH溶液,该装置的作用是_____________,装置B盛有澄清的石灰水,其中装置B的作用是___________,盛装CuCl的盐酸溶液的装置是____________(选填装置中提供的装置字母代号)。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
氯化亚铜(CuCl)为白色粉末,微溶于水。常用作有机合成催化剂,并用于颜料、防腐等工业。实验室可采用亚硫酸钠还原氯化铜的方法制备氯化亚铜,主要流程如图所示:
(1)上述方法制备氯化亚铜的化学方程式为_________________。
(2)下图是加热蒸发滤液,回收Na2SO4的装置。装置图中存在一处严重错误,该错误是_____________。
(3)洗涤产品氯化亚铜沉淀的试剂是____________,检验沉淀是否洗涤干净的方法是_______________。
(4)CuCl的盐酸溶液能吸收一氧化碳而生成氯化羰基亚铜[Cu2Cl2(CO)2·2H2O]。下图是用CO(含有CO2杂质)还原CuO并验证其氧化产物的实验装置图。
装置A中盛装的是饱和NaOH溶液,该装置的作用是______________,装置B盛有澄清的石灰水,其中装置B的作用是_____________,盛装CuCl的盐酸溶液的装置是__________(选填装置中提供的装置字母代号)。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
二氧化氯(ClO2)广泛应用于纸浆漂白、杀菌消毒和水净化处理等领域。工业上利用甲醇还原NaClO3的方法制备ClO2,工艺流程如下:
已知:a.发生器中制备ClO2的反应:12NaClO3+8H2SO4+3CH3OH= 12ClO2↑+3HCOOH+4Na3H(SO4)2↓+9H2O
b.相关物质的熔沸点:
物质 | CH3OH | HCOOH | ClO2 |
熔点/℃ | -97 | 9 | -59 |
沸点/℃ | 65 | 101 | 11 |
(1)ClO2可用于纸浆漂白、杀菌消毒是因其具有______性。
(2)冷却塔用于分离ClO2并回收CH3OH,应控制的最佳温度为______(填字母)。
A.0~10℃ B.20~30℃ C.60~70℃
(3)经过程Ⅰ和过程Ⅱ可以获得芒硝(Na2SO4·10H2O)并使部分原料循环利用。
已知:Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线如下图:
①Na3H(SO4)2处理器中获得芒硝时需加入NaClO3固体,从芒硝溶解平衡的角度解释其原因:______。
②结合Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线,过程Ⅱ的操作是:在32.4℃恒温蒸发,______。
③Na3H(SO4)2处理器的滤液中可以循环利用的原料是NaClO3和______。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
二氧化氯(ClO2)广泛应用于纸浆漂白、杀菌消毒和水净化处理等领域。工业上利用甲醇还原NaClO3的方法制备ClO2,工艺流程如下:
已知:a.发生器中制备ClO2的反应:12NaClO3+8H2SO4+3CH3OH= 12ClO2↑+3HCOOH+4Na3H(SO4)2↓+9H2O
b.相关物质的熔沸点:
物质 | CH3OH | HCOOH | ClO2 |
熔点/℃ | -97 | 9 | -59 |
沸点/℃ | 65 | 101 | 11 |
(1)ClO2可用于纸浆漂白、杀菌消毒是因其具有______性。
(2)冷却塔用于分离ClO2并回收CH3OH,应控制的最佳温度为______(填字母)。
A.0~10℃ B.20~30℃ C.60~70℃
(3)经过程Ⅰ和过程Ⅱ可以获得芒硝(Na2SO4·10H2O)并使部分原料循环利用。
已知:Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线如下图:
①Na3H(SO4)2处理器中获得芒硝时需加入NaClO3固体,从芒硝溶解平衡的角度解释其原因:______。
②结合Na2SO4·10H2O和Na2SO4的溶解度曲线,过程Ⅱ的操作是:在32.4℃恒温蒸发,______。
③Na3H(SO4)2处理器的滤液中可以循环利用的原料是NaClO3和______。
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