题目内容
【题目】铝热法冶炼金属铬的矿渣中含有Cr2O7、Al2O3及少量Fe2O3，从中提取铬与铝有酸法和碱法两种工艺。请回答：
I．酸法。矿渣经硫酸浸取后，浸取液通过电沉积得到单质Cr；向剩余溶液中加碱回收得到Al(OH)3。
(1)为提高矿渣的浸取率，可采取的措施有_____(写出两点)。
(2)电沉积时，阴极的电极反应式为______________。
II. 碱法。工艺流程如下：
已知：①“焙烧”后固体成分为Na2CrO4、NaAlO2、NaFeO2。
②
、Zn2+均可与EDTA1：1结合成络离子；Zn2+可与PAN1：1结合成紫红色络合物，且结合能力弱于EDTA。
(3)浸渣的主要成分为Fe(OH)3。则“浸取”时发生反应的离子方程式为_________。
(4)“浸取”后所得溶液中Al的含量可用EDTA滴定法测定：
①取20.00mL浸取液于锥形瓶中，加入c1molL-1EDTA标准液V1mL(稍过量)；
②依次用盐酸、醋酸钠—醋酸缓冲溶液调溶液至酸性，加热后滴入PAN指示剂；
③用c2molL-1ZnSO4标准液滴定至溶液恰好呈紫红色，消耗标准液V2mL。则“浸取”后所得溶液中Al的含量为_________gL-1(填计算式即可)。
(5)“碳分”时通入CO2后，通过_____ (填操作名称)，即可得到纯净的Al2O3。
(6)“还原”时发生主要反应的离子方程式为__________。
(7)“沉淀”时，当c(Cr3+)≤10-5molL-1时，应调节溶液的pH至少为_________。（Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32）
【答案】适当增加硫酸浓度、升高反应温度、减小矿渣粒径、增加浸取时间、搅拌(任意两点) Cr3++3e- = Cr 
+2H2O= Fe(OH)3↓+OH- 
过滤、洗涤、加热 8
+3
+34H+=6
+8Cr3++17H2O或4
+3+26H+=6+8Cr3++13H2O 5
【解析】
Ⅰ.结合浸取速率的影响因素分析，根据电解池原理分析解答；
Ⅱ.由题干信息，根据工艺流程分析可知，矿渣中加入纯碱在空气中焙烧生成Na2CrO4、NaAlO2、NaFeO2，再加水浸取，发生反应+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-，浸渣为Fe(OH)3，向浸取液中通入CO2，发生反应2H2O+NaAlO2+CO2=NaHCO3+Al(OH)3↓，过滤后滤液中含有Na2CrO4，再向滤液中加入Na2S2O3和稀硫酸，Na2CrO4被还原为Cr3+，再加入氨水沉淀可得到Cr(OH)3，据此分析解答。
Ⅰ.(1)酸浸时，可采用适当增加硫酸浓度、升高反应温度、减小矿渣粒径、增加浸取时间、搅拌等方法提高矿渣的浸取率，故答案为：适当增加硫酸浓度、升高反应温度、减小矿渣粒径、增加浸取时间、搅拌(任意两点)；
(2)电沉积时，C3+在阴极得到电子生成Cr，电极反应式为Cr3++3e- =Cr，故答案为：Cr3++3e- =Cr；
Ⅱ.(3)根据上述分析可知，加水浸取，发生反应+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-，浸渣为Fe(OH)3，故答案为：+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-；
(4)已知
、Zn2+均可与EDTA以1：1结合成络离子；Zn2+可与PAN1：1结合成紫红色络合物，且结合能力弱于EDTA，则消耗的EDTA的物质的量为(c1V1-c2V2)×10-3mol，则Al的物质的量为(c1V1-c2V2)×10-3mol，其质量为27g/mol×(c1V1-c2V2)×10-3mol=27(c1V1-c2V2)×10-3g，则溶液中Al的含量为
，故答案为：；
(5)“碳分/span>”时，向浸取液中通入CO2，发生反应2H2O+NaAlO2+CO2=NaHCO3+Al(OH)3↓，过滤得到Al(OH)3沉淀，将沉淀洗涤后加热可直接分解得到纯净的Al2O3，故答案为：过滤、洗涤、加热；
(6)过滤后滤液中含有Na2CrO4，再向滤液中加入Na2S2O3和稀硫酸，Na2CrO4被还原为Cr3+，根据氧化还原反应得失电子守恒规律可得，反应的离子方程式为8+3+34H+=6+8Cr3++17H2O或4+3+26H+=6+8Cr3++13H2O，故答案为：8+3+34H+=6+8Cr3++17H2O或4+3+26H+=6+8Cr3++13H2O；
(7)根据沉淀溶解平衡Cr(OH)3
Cr3++3OH-可得，Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)·c3(OH-)，则当c(Cr3+)=10-5molL-1时，
，则pOH=-lg[c(OH-)]=9，pH=14-pOH=5，所以应调节溶液的pH至少为5，故答案为：5。
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【题目】苯甲酸乙酯是重要的精细化工试剂，常用于配制水果型食用香精。实验室制备流程如图：
试剂相关性质如下表：
苯甲酸 | 乙醇 | 苯甲酸乙酯 | |
常温性状 | 白色针状晶体 | 无色液体 | 无色透明液体 |
沸点/℃ | 249.0 | 78.0 | 212.6 |
相对分子量 | 122 | 46 | 150 |
溶解性 | 微溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 | 与水任意比互溶 | 难溶于冷水，微溶于热水，易溶于乙醇和乙醚 |
回答下列问题：
(1)为提高原料苯甲酸的纯度，可采用的纯化方法为__。
(2)步骤①的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)，将一小团棉花放入仪器B中靠近活塞孔处，将吸水剂(无水硫酸铜的乙醇饱和溶液)放入仪器B中，在仪器C中加入12.2g纯化后的苯甲酸晶体，30mL无水乙醇(约0.5mol)和3mL浓硫酸，加入沸石，加热至微沸，回流反应1.5～2h。仪器A的作用是__。
(3)随着反应进行，反应体系中水分不断被有效分离，仪器B中吸水剂的现象为__。
(4)反应结束后，对C中混合液进行分离提纯，操作I是_；操作II所用的玻璃仪器除了烧杯外还有__。
(5)反应结束后，步骤③中将反应液倒入冷水的目的除了溶解乙醇外，还有__；加入试剂X为___(填写化学式)。
(6)最终得到产物纯品10.0g，实验产率为__%(保留三位有效数字)。
【题目】运用化学反应原理的有关知识回答下列问题：
(1)晶体硅在氧气中燃烧的热化学方程式为Si(s)+O2(g)=SiO2(s)△H=-989.2 kJ·mol-1，有关键能数据如下表：
化学键 | Si-O | O=O | Si-Si |
键能kJ·mol-1 | X | 498.8 | 176 |
则X的值为_________。
(2)加热N2O5，依次发生的分解反应为①N2O5
N2O3+O2，②N2O3N2O+O2，在1 L密闭容器中充入4 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2的平衡浓度为4.5 mol/L，N2O3的平衡浓度为1.7 mol/L，则t℃时反应①的平衡常数为_________。
