铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3.还含有MgO.Al2O3.Fe2O3等杂质.以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:已知:①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O28Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑,②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑,③ Cr2O72-+ H2O2CrO42- + 2H+根题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr₂O₃，还含有MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的流程图：

已知：①4FeO·Cr₂O₃+ 8Na₂CO₃+ 7O₂8Na₂CrO₄ + 2 Fe₂O₃ + 8CO₂↑；
②Na₂CO₃ + Al₂O₃2NaAlO₂ + CO₂↑；③ Cr₂O₇²^－+ H₂O2CrO₄²^－+ 2H⁺
根据题意回答下列问题：
（1）固体X中主要含有_________（填写化学式）；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用__________（填写仪器或试剂名称）。
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5，其目的是_________________________________。
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K₂Cr₂O₇晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、、过滤、_______、干燥。
（4）下表是相关物质的溶解度数据，操作Ⅲ发生反应的化学方程式是：Na₂Cr₂O₇+2KCl →K₂Cr₂O₇↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是_______________。

物质	溶解度/(g/100g水)
物质	0°C	40°C	80°C
KCl	28	40.1	51.3
NaCl	35.7	36.4	38
K₂Cr₂O₇	4.7	26.3	73
Na₂Cr₂O₇	163	215	376

（5）副产品Y主要含氢氧化铝，还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质，精确分析Y中氢氧化铝含量是称取n g样品，加入过量______（填写试剂）、溶解、过滤、再______（填写试剂）、……灼烧、冷却、称量，得干燥固体m g 。计算样品中氢氧化铝的质量分数为_______（用含m、n的代数式表示）。
（6）六价铬有毒，而Cr³⁺相对安全。工业含铬（CrO₃）废渣无害化处理的方法之一是干法解毒，用煤不完全燃烧生成的CO还原CrO₃。在实验室中模拟这一过程的装置如下：

CO由甲酸脱水制得；实验结束时熄灭酒精灯的顺序是_________________________。

（1）Fe₂O₃、MgO。 pH计或精密pH试纸（2）使CrO₄²^－转化为Cr₂O₇²^－
（3）冷却结晶洗涤
（4）K₂Cr₂O₇的溶解度比Na₂Cr₂O₇小（或四种物质中K₂Cr₂O₇的溶解度最小）
（5） NaOH溶液通入过量二氧化碳 (26m/17n)×100％。（6）III、I、IV

解析试题分析：（1）由框图可知：碳酸钠、铬铁矿和氧气在750度时发生反应①4FeO·Cr₂O₃+ 8Na₂CO₃+ 7O₂8Na₂CrO₄ + 2 Fe₂O₃ + 8CO₂↑；②Na₂CO₃ + Al₂O₃2NaAlO₂ + CO₂↑；③ Cr₂O₇²^－+ H₂O2CrO₄²^－+ 2H⁺。而Fe₂O₃_、MgO不能发生反应。用水浸取时Na₂CrO₄溶解在水中。难溶解于水的物质是Fe₂O₃、MgO。即固体X中主要含有Fe₂O₃、MgO；PH试纸只能粗略测定溶液的酸碱性。若要精确检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用pH计或精密pH试纸。（2）用醋酸调节溶液pH<5为了其目的是使CrO₄²^－转化为Cr₂O₇²^－。2CrO₄²^－+2H⁺=Cr₂O₇²^－+H₂O。（3）由表中各种物质在不同温度下的溶解度可以看出：K₂Cr₂O₇比Na₂Cr₂O₇在相同温度下的溶解度要小很多，而且受温度的影响变化较大。所以获得K₂Cr₂O₇晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。（4）右表是相关物质的溶解度数据，操作Ⅲ发生反应的化学方程式是：Na₂Cr₂O₇+2KCl →K₂Cr₂O₇↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是K₂Cr₂O₇的溶解度比Na₂Cr₂O₇小。（5）氢氧化铝是两性氢氧化物，既能与酸反应，也能与强碱发生反应，而少量镁、铁的难溶化合物能与酸反应。所以要精确分析Y中氢氧化铝含量方法是称取n g样品，加入过量NaOH溶液这时发生反应：NaOH+Al (OH)₃=NaAlO₂+2H₂O.转化为可溶性物质进入溶液。经溶解、过滤、再通入过量二氧化碳发生反应：NaAlO₂+2H₂O+CO₂= NaHCO₃+ Al (OH)₃↓.将沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧发生反应：2Al (OH)₃Al₂O₃+3H₂O.冷却、称量，得干燥固体m g为Al₂O₃的质量。由方程式科看出156份Al (OH)₃制得102份Al₂O₃。所以样品中Al (OH)₃的质量分数为： (156m÷102) ÷n×100％=(26m/17n)×100％.（6）由甲酸脱水制得CO,由于CO是有可燃性的有毒的气体，所以尾气实验结束时必须通过点燃处理掉。为防止反应产生的Cr3+再次被空气中的氧气氧化。所以产物要在CO的还原性环境中冷却。故最后熄灭酒精灯的顺序是III、I、IV。
考点：考查以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）过程中涉及的反应原理、实验操作及有关计算等知识。

练习册系列答案

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二氧化铈(CeO₂)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO₂、Fe₂O₃、CeO₂以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：

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海水综合利用的工艺流程图如下：

（l）电解NaCl溶液，在电解槽中可直接得到的产品有H₂            、          或H₂、               。
（2）步骤I中已获得Br₂，步骤II中又将Br₂还原为Br^-，其目的是             。
（3）步骤II用SO₂水溶液吸收Br₂，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为            ，反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是                         。
（4）分离出粗盐后的海水中蕴含着丰富的镁资源，经转化后可获得MgCl₂粗产品。从海水中提取镁的步骤为：
a．将海边大量存在的贝壳锻烧成石灰，并将石灰制成石灰乳；
b．将石灰乳加人海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)₂沉淀；
c．在Mg(OH)₂沉淀中加人盐酸得到MgCl₂溶液，再经蒸发结品得到MgCl₂· 6H₂O;
d．将MgCl₂·6H₂O在一定条件下加热得到无水MgCl₂．电解熔融的氯化镁可得到Mg。
①步骤d中的“一定条件”指的是                      ，目的是               ;
②有同学认为：步骤b后可加热Mg(OH)₂得到MgO，再电解熔融的MgO制金属镁，这样可简化生产步骤，体现简约性原则：你是否同意该同学的想法并说明理由：                    。

某工厂排出的污水中含有大量的Fe²^＋、Zn²^＋、Hg²^＋三种金属离子。以下是某化学研究性学习小组的同学设计的除去污水中的金属离子，回收绿矾、皓矾(ZnSO₄·7H₂O)和汞的方案。
[药品]　NaOH溶液、硫化钠溶液、硫化亚铁、稀硫酸、铁粉
[实验方案]

[问题探究]
（1）步骤Ⅱ所发生反应的离子方程式为_________________________________________________。
（2）步骤Ⅲ中的抽滤为减压条件下的过滤，可以加快过滤速度；该步骤涉及反应的离子方程式有Zn²^＋＋4OH^－=ZnO₂^2-＋2H₂O和________________。
（3）步骤Ⅵ中得到硫酸锌溶液的离子反应方程式为______________________________。
（4）欲实现步骤Ⅴ，所需加入的试剂有________、________，所涉及的主要操作依次为______________________。
（5）步骤Ⅳ常用的方法是加热，该步骤是否对环境有影响？__________(填“是”或“否”)，如有影响，请你设计一个环境保护方案来实现步骤Ⅳ的反应________________________。

下列各组物质的分离或提纯，应选用下述方法的哪一种？（填选项字母）

①分离CCl₄和H₂O：　　   　    　　；
②除去澄清石灰水中悬浮的CaCO₃：　　   　    　　；
③除去CaO固体中少量的CaCO₃固体：　　   　    　　；
④从碘水中提取碘：　　   　    　　；
⑤分离CCl₄（沸点为76.75℃）和甲苯（沸点为110.6℃）的液体混合物：　　   　    　　。

下图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置，请根据装置回答问题：

（1）从氯化钾溶液中得到氯化钾固体，选择装置       (填代表装置图的字母，下同)；除去自来水中的Cl^－等杂质，选择装置        。
（2）从碘水中分离出I₂，选择装置        ，该分离方法的名称为             。
（3）装置A中①的名称是       ，进水的方向是从     口进水。装置B在分液时为使液体顺利下滴，应进行的具体操作是                                        。

某铜矿石主要含Cu₂(OH)₂CO₃，还含少量Fe、Si的化合物。实验室以此铜矿石为原料制备CuSO₄·5H₂O 及CaCO₃，部分步骤如下：

请回答下列问题：
（1）溶液A除含有Cu²⁺外，还可能含有的金属离子有________(填离子符号)，验证所含离子所用的试剂是______________。
（2）可用生成的CO₂制取优质碳酸钙。制备时，先向氯化钙溶液中通入氨气，再通入CO₂。
①实验室通常采用加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气。某学习小组选取下图所给部分装置制取并收集纯净的氨气。

如果按气流方向连接各仪器接口，你认为正确的顺序为a→______、______→______、______→ i。其中与i相连漏斗的作用是______________。
②实验室中还可用固体氢氧化钠和浓氨水制取少量氨气，下列最适合完成该实验的简易装置是_________(填编号)

（3）测定铜矿石中Cu₂(OH)₂CO₃质量百分含量的方法是：a．将1.25g铜矿石制取的CuSO₄·5H₂O于锥形瓶中，加入适量水完全溶解；b．向溶液中加入100mL0.25mol/L的氢氧化钠溶液使Cu²⁺完全沉淀；c．过滤；d．滤液中的氢氧化钠溶液用0.5mol/L盐酸滴定至终点，耗用10mL盐酸。则铜矿石中Cu₂(OH)₂CO₃质量分数为_____________。

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