分工业上常用含少量SiO2、Al2O3的铬铁矿(FeO·Cr2O3)冶炼铬,简要流程如下:
(1)完成下列化学方程式(在横线上填写物质的化学式及计量数):
2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2↑+__________
(2)操作①包括过滤与洗涤,在实验室中进行洗涤沉淀的操作是_________________________,操作②可选用的装置(部分夹持装置略去)是________(填序号)。
(3)写出能够完成操作③的相关反应的化学方程式:__________________________________
(4)化学需氧量(COD)可度量水遭受有机物污染的程度。在强酸并加热的条件下,用K2Cr2O7作强氧化剂处理水样,并测定消耗的K2Cr2O7的量,然后换算成相当于O2的含量称为化学需氧量(以mg·L-1计)。化学兴趣小组测定某水样的化学需氧量(COD)过程如下:
a.取a mL水样置于锥形瓶中,加入10.00 mL 0.2500 mol·L-1的K2Cr2O7溶液。
b.……
c.加指示剂,用c mol·L-1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定,终点时消耗b mL(此步骤的目的是用Fe2+把多余的Cr2O72-转化为Cr3+)。
计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系:要除去1 mol Cr2O72-需消耗__________ mol Fe2+,1 mol Cr2O72-相当于__________mol O2。
高三化学综合题困难题
分工业上常用含少量SiO2、Al2O3的铬铁矿(FeO·Cr2O3)冶炼铬,简要流程如下:
(1)完成下列化学方程式(在横线上填写物质的化学式及计量数):
2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2↑+__________
(2)操作①包括过滤与洗涤,在实验室中进行洗涤沉淀的操作是_________________________,操作②可选用的装置(部分夹持装置略去)是________(填序号)。
(3)写出能够完成操作③的相关反应的化学方程式:__________________________________
(4)化学需氧量(COD)可度量水遭受有机物污染的程度。在强酸并加热的条件下,用K2Cr2O7作强氧化剂处理水样,并测定消耗的K2Cr2O7的量,然后换算成相当于O2的含量称为化学需氧量(以mg·L-1计)。化学兴趣小组测定某水样的化学需氧量(COD)过程如下:
a.取a mL水样置于锥形瓶中,加入10.00 mL 0.2500 mol·L-1的K2Cr2O7溶液。
b.……
c.加指示剂,用c mol·L-1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定,终点时消耗b mL(此步骤的目的是用Fe2+把多余的Cr2O72-转化为Cr3+)。
计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系:要除去1 mol Cr2O72-需消耗__________ mol Fe2+,1 mol Cr2O72-相当于__________mol O2。
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工业上常用含少量SiO2、Al2O3的铬铁矿(FeOCr2O3)冶炼铬,简要流程如下:
(1)完成下列化学方程式(在横线填写物质的化学式及系数):
2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+______________。
(2)操作①包括过滤与洗涤,在实验室中进行洗涤沉淀的操作__________________________________。操作②可选用的装置(部分夹持装置略去)是________(填序号)
(3)写出能够完成操作③的相关反应的化学方程式:_____________________。
(4)化学需氧量(COD)可度量水遭受有机物污染的程度。在强酸并加热的条件下,用K2Cr2O7做强氧化剂处理水样,并测定消耗的K2Cr2O7的量,然后换算成相当于O2的含量称为化学需氧量(以mg/L计)。化学兴趣小组测定某水样的化学需氧量(COD)过程如下:
I.取amL水样置于锥形瓶,加入10.00mL 0.2500 mol/L的K2Cr2O7溶液;
II.……。
III.加指示剂,用c mol的硫酸亚铁铵[ (NH4)2Fe(SO4)]滴定,终点时消耗b mL(此步骤的目的是用Fe2+把多余的Cr2O72-转化为)Cr3+。
①I中量取K2Cr2O7溶液的仪器是_____________;
②计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系:要除去1molCr2O72- 需消耗___molFe2+,1molCr2O72-相当于_______ molO2。
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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。
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重铬酸钾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,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下,请回答下列问题:
(1)以上工艺流程所涉及元素中属于过渡元素的有________,铁在周期表中的位置是第______周期______族。
(2)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:_________________。
(3)NaFeO2能发生强烈水解,在步骤②中生成沉淀而除去,写出该反应的化学方程式:_________________。
(4)流程④中酸化所用的酸和流程⑤中所用的某种盐最合适的是____________(填字母)。
A.盐酸和氯化钾 B.硫酸和氯化钾 C.硫酸和硫酸锌 D.次氯酸和次氯酸钾
酸化时,CrO转化为Cr2O,写出平衡转化的离子方程式:________________。
(5)水溶液中的H+是以H3O+的形式存在,H3O+的电子式为_____________。
(6)简要叙述操作③的目的:________________。
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工业上常用含少量Al2O3的钒铁矿(FeO·V2O5)碱熔法提取V2O5。简要流程如下:
已知:①焙烧时Al2O3和V2O5都能与纯碱反应,生成相对应的钠盐,同时放出CO2气体
②常温下物质的溶解度:NaVO3~21.2g/l00g水;HVO3~0.008g/l00g水
请回答:(1)请写出钒铁矿焙烧时,V2O5与纯碱反应化学方程式____ 。
“浸出渣B”的主要成分可能是① ;②_ ___ ;③_ ___;④____ 。(写化学式,可不填满)
(2)生产中,不直接用H2SO4浸泡“烧渣A”获取HVO3的原因是____ 。
(3)“操作①”包括 、洗涤、干燥。如果不洗涤,则产品中可能含有的金属阳离子是 、 。下列装置(部分夹持仪器省去)可用在实验室进行“操作②”的是____ 。(填序号)
(4)NaVO3用于原油的脱硫技术,由V2O5溶于热NaOH溶液中制取,反应的离子方程式为____ 。
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钒及化合物用途广泛。工业上常用含少量Al2O3的钒铁矿(FeO×V2O5)碱熔法提取V2O5。简要流程如下:
已知:①焙烧时可发生反应:V2O5 + Al2O3+2Na2CO32NaVO3 +2NaAlO2 +2CO2
②常温下物质的溶解度:NaVO3~21.2 g /100g水;HVO3~0.008 g /100g水
(1)“浸出渣B”的主要成分是________。(写化学式)
(2)生产中,不直接用H2SO4浸泡“烧渣A”获取HVO3的原因是________。
(3)“操作①”包括________、洗涤。如果不洗涤,则产品中可能含有的金属阳离子是________、________。下列装置(部分夹持仪器省去)可用在实验室进行“操作②”的是________。(填序号)
A B C D
(4)NaVO3用于原油的脱硫技术,由V2O5溶于NaOH溶液中制取,反应的离子方程式为________。
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钒及化合物用途广泛。工业上常用含少量Al2O3的钒铁矿(FeO×V2O5)碱熔法提取V2O5。简要工艺流程如下:
已知:①焙烧时可发生反应:V2O5+Al2O3+2Na2CO3 2NaVO3+2NaAlO2+2CO2↑
②常温下物质的溶解度:NaVO3~21.2 g /100g水;HVO3~0.008 g /100g水
(1)“浸出渣B”的主要成分是________。(写化学式)
(2)生产中,不直接用H2SO4浸泡“烧渣A”获取HVO3的原因是________。
(3)“操作①”包括________、洗涤。如果不洗涤,则产品中可能含有的金属阳离子是________、________。下列装置(部分夹持仪器省去)可用在实验室进行“操作②”的是________。(填序号)
A B C D
(4)NaVO3用于原油的脱硫技术,由V2O5溶于NaOH溶液中制取,反应的离子方程式为。
(5)V2O5还可用于将硅铁炼成钒铁。生产中加入CaO可节能减排。有关反应如下:
2V2O5(l)+ 5Si(s)+ 5CaO(s)= 4V(s)+ 5CaSiO3(s) △H1 = —2096.7 kJ/mol
已知:CaSiO3(s)= CaO(s)+ SiO2(s) △H2 = +92.5 kJ/mol
则:2V2O5(l)+ 5Si(s)= 4V(s)+ 5SiO2(s) △H3 = ________。
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以冶炼金属铝的废弃物铝灰为原料制取超细α -氧化铝,既能降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其制备流程如下:
(1)用上图中“滤渣”和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为____ (填选项编号).
(2)流程中加入H2O2有气体产生,原因是___________。
(3)通过调节溶液的pH来“沉铁”,得到Fe(OH)3.己知:
Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | |
开始沉淀时的pH | 2.2 | 7.5 | 3.7 |
完全沉淀时的pH | 3.2 | 9.0 | 4.7 |
为保证产品的纯度,可以选用下列物质中的____调节溶液 pH(填字母),调节pH的范围为_____。
a. A12O3 b. NaOH c. Al(OH)3 d. Na2CO3
(4)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为:4[NH4Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O,将产生的气体通过下图所示的装置:
①集气瓶中收集到的气体是______(填化学式).
②装有KMnO4溶液洗气瓶的作用是________。
③选用一种常用化学试剂和稀硝酸检验硫酸铝铵,该试剂_________,写出硫酸铝铵加入足量该试剂的离子方程式_________________。
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溴酸镉[Cd(BrO3)2]常用做分析试剂、生产荧光粉等。以镉铁矿(成分为 CdO2、Fe2O3、FeO 及少量的Al2O3 和SiO2)为原料制备[Cd(BrO3)2]的工艺流程如下:
已知 Cd(SO4)2 溶于水,回答下列问题:
(1)为提高镉的浸取率,酸浸时可采取的措施有 ____________(任写两种即可)。
(2)还原镉时,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,发生的离子反应方程式为 ________。
(3)加入H2O2 溶液的目的是_________。
(4)滤渣2 的主要成分为_______________ (填化学式);为检验滤液中是否含有 Fe3+离子,可选用的化学试剂是__________________ 。
(5)实际工业生产中,有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉镉后溶液中 Cd2+的含量, 其原理是:Cd2++ 2NaR=2Na++ CdR2 ,其中 NaR 为阳离子交换树脂。常温下,将沉镉后的溶液(此时溶液 pH=6)经过阳离子交换树脂后,测得溶液中的 Na+比交换前增加了 0.0552 g/L,则该条件下Cd(OH)2 的 Ksp 值 为___________。
(6)已知镉铁矿中 CdO2 的含量为 72 %,整个流程中镉元素的损耗率为 10 %,则 2t 该镉铁矿可制得 Cd(BrO3)2(摩尔质量为 368 g/mol)质量为 ________kg。
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金属铬常用于提升特种合金的性能。工业上以铬铁矿(主要成份为FeO·Cr2O3,含有少量Al2O3)为原料制备金属铬的流程如下图。下列说法不正确的是( )
A.①中需持续吹入空气作氧化剂 B.②中需加入过量稀硫酸
C.③中发生了置换反应 D.溶液A为橙色
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