金属铬(Cr)常用于制造不锈钢和仪器仪表的金属表面镀铬。由FeCr2O4(亚铬酸亚铁)制备Cr的流程如下(+6价铬元素在酸性条件下以Cr2O72-的形式存在)。下列说法错误的是
A.FeCr2O4中Cr元素的化合价为+3价
B.反应①中参加反应的FeCr2O4和Na2CO3的物质的量之比为3:1
C.反应③的化学方程式为Na2Cr2O7+2CCr2O3+Na2CO3+CO↑
D.反应④中的Si可用Al来代替
高三化学单选题中等难度题
金属铬(Cr)常用于制造不锈钢和仪器仪表的金属表面镀铬。由FeCr2O4(亚铬酸亚铁)制备Cr的流程如下(+6价铬元素在酸性条件下以Cr2O72-的形式存在)。下列说法错误的是
A.FeCr2O4中Cr元素的化合价为+3价
B.反应①中参加反应的FeCr2O4和Na2CO3的物质的量之比为3:1
C.反应③的化学方程式为Na2Cr2O7+2CCr2O3+Na2CO3+CO↑
D.反应④中的Si可用Al来代替
高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
铬铁矿(FeCr2O4)中含有Al2O3、Fe2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程示意图如下(部分操作和条件略):
(1)反应①中,焙烧时所用的仪器材质应选用_______(填“瓷质”、“铁质”或“石英质”)。
(2)反应①中发生了两个主要反应,其中一个主要反应的化学方程式为4FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2;另一个主要反应的化学方程式为 ____________________。
(3)加入醋酸溶液,调节溶液的pH < 5时,发生的反应是___________(写离子方程式).
(4)下表是相关物质的溶解度数据:
物质 | 溶解度( g / 100 g H2O ) | ||
0 ℃ | 40 ℃ | 80 ℃ | |
KCl | 28 | 40.1 | 51.3 |
NaCl | 35.7 | 36.4 | 38 |
K2Cr2O7 | 4.7 | 26.3 | 73 |
Na2Cr2O7 | 163 | 215 | 376 |
①调节pH < 5后,加入KCl固体经一系列操作析出K2Cr2O7晶体的理由是______________。
②获得K2Cr2O7晶体的操作由多步组成,依次是加入KCl固体、蒸发浓缩、________________、_____________、洗涤、干燥得到晶体。
(5)酸性溶液中过氧化氢能使Cr2O72−生成蓝色的CrO5,该反应可用来检验Cr2O72−的存在。已知该反应是非氧化还原反应,写出反应的离子方程式:________________,CrO5分子结构中过氧键的数目是_____________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
工业上常以铬铁矿(主要成分为亚铬酸亚铁FeCr2O4,还含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产红矾钠(Na2Cr2O7),某实验小组模拟其流程如下图所示:
(1)FeCr2O4中Cr的化合价为____________,步骤①焙烧时所用的仪器名称为_________;步骤①中生成Na2CrO4的化学方程式为________________________。
(2)步骤①煅烧反应极慢,需要升温至纯碱呈熔融状态,反应速率才加快,其主要原因为________。
(3)步骤②过滤时所用到的玻璃仪器有________________;
(4)涉骤③用硫酸将溶液的pH调至中性,所得滤渣2的主要成分是__________、__________;
(5)步骤④向滤液2加入硫酸酸化过程中,溶液由黄色变为橙色,反应的离子方程式为___________。
(6)下图是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4的溶解度曲线,步骤④中获得副产品Na2SO4的实验操作方法为____________________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
铬铁矿(FeCr2O4)中含有Al2O3、Fe2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程示意图如下(部分操作和条件略):
(1)铬铁矿(FeCr2O4)改写为氧化物的形式为___________________。
(2)反应①中发生了两个主要反应,其中一个主要反应的化学方程式为4FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2;另一个主要反应的化学方程式为 ______________________________。
(3)写出反应②中生成固体B的离子方程式为_________________________________。
(4)pH < 5时,发生反应有__________________(写离子方程式),Na2Cr2O7 + 2KCl = K2Cr2O7↓+ 2NaCl。
下表是相关物质的溶解度数据:
物质 | 溶解度 | ( g / 100 g H2O ) | |
0℃ | 40℃ | 80℃ | |
KCl | 28 | 40.1 | 51.3 |
NaCl | 35.7 | 36.4 | 38 |
K2Cr2O7 | 4.7 | 26.3 | 73 |
Na2Cr2O7 | 163 | 215 | 376 |
①加入KCl固体后经一系列操作析出K2Cr2O7晶体的理由是___________________________。
②获得K2Cr2O7晶体的操作由多步组成,依次是加入KCl固体、蒸发浓缩、________________、_____________、洗涤、干燥得到晶体。
(5)某种酒精测试仪中,K2Cr2O7在酸性条件下将乙醇氧化为乙酸,自身被还原为三价铬离子,该反应的氧化剂与还原剂的物质的量比为_________________。
(6)含铬废渣(废水)的随意排放对人类生成环境有极大的危害,电解法是处理铬污染的一种方法,电解时,在阴极区有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成(已知Ksp[Fe(OH)3] = 4.0×10—38,Ksp[Cr(OH)3] = 6.0×10—31)。已知电解后的溶液中c(Cr3+)为3.0×10—5 mol/L,则溶液中c(Fe3+)为________________ mol/L。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
铬(Cr)硬度大、抗腐蚀性和耐磨性好,具有广泛的应用前景。一种以铬铁矿(含FeCr2O4及少量Al2O3、SiO2等)为原料制备金属铬的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“高温焙烧”中主要反应的化学方程式为____。
(2)为提高“水浸”的浸取率,除了适当升高温度,还可采取的措施是____。
(3)“滤渣1”是一种红棕色固体,为检验其中的金属元素,可选择的常用试剂是____。“滤渣2”的主要成分是__________。
(4)“调pH”的目的是____。
(5)“热还原”主要是利用焦炭与重铬酸盐得到Cr2O3和另一种固体产物,该固体产物可返回__________工序循环使用。
(6)可用铝热法还原Cr2O3制备铬单质,铝热反应中镁带的作用是____;还可用惰性电极电解硫酸铬钾[KCr(SO4)2]溶液制备,阴极的电极反应式为____。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
金属铬是硬度最高的金属,常用于制造不锈钢和仪器仪表的金属表面镀铬,可用铬铁矿(主要成分为FeCr2O4,含有SiO2、Al2O3等杂质)冶炼金属铬。回答下列问题:
I.焦炭冶炼法。反应的化学方程式为FeCr2O4+4CFe+2Cr+4CO ,该方法的优点是过程简单,主要缺点是___。
Ⅱ.铝热冶炼法。冶炼流程如下:
已知:4FeCr2O4+8Na2CO3 +7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
(1)步骤①所得浸出液中的阴离子除CrO42-、CO32-、OH-外,还有____(忽略水解,填化学式)。
(2)步骤③需将pH调____(填“大”或“小”)。
(3)步骤④反应的离子方程式为____。若加H2SO4前c(CrO42-) =0. 020 mol/L,将溶液pH调至3时CrO42-浓度降为1.0×10-5 mol/L(加入H2SO4引起的体积变化可忽略),则该反应的平衡常数为____
(4)相关物质的溶解度曲线如图。步骤⑤需先得到较纯的 Na2Cr2O7·2H2O晶体,其操作方法是____。
(5)步骤⑥除生成Cr2O3外,还生成了Na2CO3和CO,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ___。可改用Na2 CrO4和Na2S反应得到Cr(OH)3,再热分 解得到Cr2O3。请配平下列化学方程式:___Na2CrO4+___Na2S+___H2O =___Cr(OH)3+___Na2 S2O3+___NaOH___
高三化学工业流程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,其中被氧化的元素为______,每产生32 g Fe2O3,转移电子的数目为_______。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Cr(OH)3的溶度积常数为1.0×10-32。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
工业上常以铬铁矿(主要成分为亚铬酸亚铁FeCr2O4,还有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产红矾钠(Na2Cr2O7),某实验小组模拟其流程如下图所示:
(1)步骤①中,焙烧时所用的仪器材质应选用_________(填“瓷质”、“铁质”或“石英质”),选用该材质的原因是(结合化学方程式解释): _____________________________________________。
(2)配平步骤①中主要反应:
____FeCr2O4+___O2+___Na2CO3___Fe2O3+___Na2CrO4 +___CO2 _____________
(3)操作④中,酸化时,CrO42- (黄色)转化为Cr2O72-(橙色),写出平衡转化的离子方程式:____________________________________________________________。用红矾钠溶液进行下列实验:
实验过程中,①中溶液橙色加深,③中溶液变黄,对比②和④可得出结论:___________________。
(4)步骤③用硫酸将溶液的pH调至中性,所得滤渣的主要成分是__________、____________;
(5)下图是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4的溶解度曲线,步骤④中获得固态副产品Na2SO4的实验操作方法为____________、___________。
(6)某工厂采用电解法处理含铬废水,耐酸电解槽用铁板作阴阳极,槽中盛放含铬废水,原理示意图如上,若不考虑气体的溶解,当收集到H213.44L(标准状况下)时有 ____________mol Cr2O72-被还原,一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。若电解后溶液中c(Cr3+)=3.0×10-5 mol·L-1,则c(Fe3+)=_________。(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 mol·L-1,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31mol·L-1)
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
工业上常以铬铁矿(主要成分为亚铬酸亚铁FeCr2O4,还有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产红矾钠(Na2Cr2O7),某实验小组模拟其流程如下图所示:
(1)步骤①中,焙烧时所用的仪器材质应选用_______(填“瓷质”、“铁质”或“石英质”),二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为___________。
(2)配平步骤①中主要反应:_________
____FeCr2O4+___O2+___Na2CO3___Fe2O3+___Na2CrO4 +___CO2
(3)操作④中,酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式:______________ 。
(4)步骤③用硫酸将溶液的pH调至中性,所得滤渣的主要成分是___________、____________;
(5)下图是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4的溶解度曲线,步骤④中获得固态副产品Na2SO4的实验操作方法为____________、___________。
(6)工业上常用电解法处理含Cr2O72-的酸性废水,用金属铁作阳极、石墨作阴极,一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。若电解后溶液中c(Cr3+)=3.0×10-5 mol·L-1,则c(Fe3+)=_____。(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38 mol·L-1,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31mol·L-1)
(7)CrO5的结构式为,该氧化物中Cr为_______价。
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铬酸铅俗称铬黄,不溶于水。广泛用于涂料、油墨、漆布、塑料和文教用品等工业。实验室模拟工业上用铬污泥(含有Cr2O3、Fe2O3、A12O3、 SiO2等)制备铬黄的工艺流程如下:
(1)将铬污泥粉碎的目的是________,操作a的名称为________;
(2)废渣的主要成分是A1(OH)3和Fe(OH)3。已知25℃时,A1(OH)3的Ksp=1.3×10-33,则该温度下反应Al3++3H2OAl(OH)3+3H+的平衡常数为________(保留两位有效数字);
(3)写出加入30%H2O2过程中发生的离子反应方程式:________;
(4)实验室洗涤铬黄沉淀的方法:;
(5)写出浓盐酸与A12O3反应的离子方程式:________。
高三化学填空题极难题查看答案及解析