工业以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质)为原料冶炼铬及获得化工原料红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),工艺流程如图:
已知: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。
(1)反应之前先将矿石粉碎的目的是________,固体D的主要成分为________。
(2)写出反应④的离子方程式________。
(3)步骤⑤中不能用盐酸代替硫酸的原因是________;将Na2Cr2O7溶液经过________,过滤,洗涤,干燥即得红矾钠粗晶体。
(4)工业上常用电解铬酐(CrO3,遇水生成H2Cr2O7和H2CrO4)水溶液的方法镀铬,电镀液中需加入适量的催化剂和添加剂,并通过加入H2O2提高或降低电镀液中Cr(Ⅲ)的含量,发生的部分反应有:
a.2H++2e-=H2
b.2H2O−4e-=O2+4H+
c.2+2H+⇌+H2O
d.+14H++6e−=2Cr3++7H2O
e.2Cr3++7H2O−6e-=+14H+
①镀件上发生的反应有________(填上述序号)
②电极上放电生成铬的电极反应式为________。
③镀铬过程中H2O2体现的化学性质________。
A.仅氧化性 B.仅还原性 C.氧化性和还原性
高二化学工业流程题困难题
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Cr3+转化为CrO42-。
ⅱ.
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | Cr3+ | Fe2+ | Bi3+ |
开始沉淀的pH | 2.7 | 3.4 | 5.0 | 7.5 | 0.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 4.9 | 5.9 | 9.7 | 4.5 |
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___,目的是将溶液pH要调到5使Fe3+、Al3+均完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀而除去。
(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___。
(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)。
高二化学工业流程困难题查看答案及解析
重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)俗称红矾钠,在工业方面有广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿(主要成份为FeO、Cr2O3,还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下:
①中涉及的主要反应有:
主反应:4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
副反应:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Mg(OH)2 | Cr(OH)3 |
完全沉淀时溶液pH | 4.7 | 3.7 | 11.2 | 5.6 |
试回答下列问题:
(1)“①”中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是________。
(2)“③”中调节pH至4.7,目的是________。
(3)“⑤”中加硫酸酸化的目的是使转化为,请写出该平衡转化的离子方程式:________。
(4)称取重铬酸钠试样2.5000g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶(锥形瓶)中,加入10mL2mol·L-1H2SO4和足量碘化钠(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2=2I-+)。
①判断达到滴定终点的依据是:________;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,所得产品的中Na2Cr2O7的纯度(设整个过程中其它杂质不参与反应)________。
高二化学工业流程中等难度题查看答案及解析
重铬酸钠(Na2Cr2O7•2H2O)俗称红矾钠,在工业上有广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿(主要成份为FeO•Cr2O3,还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下:
①中涉及的主要反应有:
主反应:4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
副反应:SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Mg(OH)2 | Cr(OH)3 |
完全沉淀时溶液pH | 4.7 | 3.7 | 11.2 | 5.6 |
试回答下列问题:
(1)①中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是___________。
(2)③中调节pH至4.7,目的是____________________________。
(3)⑤中加硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-,请写出该平衡转化的离子方程式:___________________________。
(4)称取重铬酸钠试样2.5000g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入10mL 2mol•L﹣1H2SO4和足量NaI(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol•L﹣1Na2S2O3标准溶液滴定。
(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①判断达到滴定终点的依据是:__________________________;
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00ml,所得产品的中重铬酸钠的纯度为(设整个过程中其它杂质不参与反应)___________。
高二化学实验题困难题查看答案及解析
以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,还含有Al2O3等杂质)为原料制备金属铬的工艺流程如图所示:
(1)“焙烧”后所得固体为Na2CrO4、Fe2O3和NaAlO2。
①“焙烧”时FeO·Cr2O3发生反应的化学方程式为____。
②“焙烧”时Al2O3发生反应的化学方程式为____。
(2)“调pH=7”时生成Al(OH)3的离子方程式为____。
(3)“过滤”所得滤渣为Cr(OH)3,“还原”反应的离子方程式为____。
(4)“冶炼”时的化学方程式为____。
(5)含醋酸的酸性废水可用图2所示方法处理,写出负极的电极反应式:____。
高二化学填空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)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
(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
工业以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质)为原料冶炼铬及获得化工原料红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),工艺流程如图:
已知: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。
(1)反应之前先将矿石粉碎的目的是________,固体D的主要成分为________。
(2)写出反应④的离子方程式________。
(3)步骤⑤中不能用盐酸代替硫酸的原因是________;将Na2Cr2O7溶液经过________,过滤,洗涤,干燥即得红矾钠粗晶体。
(4)工业上常用电解铬酐(CrO3,遇水生成H2Cr2O7和H2CrO4)水溶液的方法镀铬,电镀液中需加入适量的催化剂和添加剂,并通过加入H2O2提高或降低电镀液中Cr(Ⅲ)的含量,发生的部分反应有:
a.2H++2e-=H2
b.2H2O−4e-=O2+4H+
c.2+2H+⇌+H2O
d.+14H++6e−=2Cr3++7H2O
e.2Cr3++7H2O−6e-=+14H+
①镀件上发生的反应有________(填上述序号)
②电极上放电生成铬的电极反应式为________。
③镀铬过程中H2O2体现的化学性质________。
A.仅氧化性 B.仅还原性 C.氧化性和还原性
高二化学工业流程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,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