以含有Al2O3.Fe2O3等杂质的铬铁矿[主要成份为Fe(CrO2)2]为主要原料生产重铬酸钠晶体( Na2Cr2O7·2H2O)的主要工艺流程如下:己知:铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na2CrO4和一种红棕色固体.同时释放出CO2气体.同时A12O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑.请回答:(1)在铬铁矿Fe(CrO2)2中.Cr的化合价为 .(2)滤渣1� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

以含有Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质的铬铁矿[主要成份为Fe（CrO₂）₂]为主要原料生产重铬酸钠晶体（ Na₂Cr₂O₇·2H₂O）的主要工艺流程如下：

己知：铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na₂CrO₄和一种红棕色固体，同时释放出CO₂气体，同时A1₂O₃+Na₂CO₃2NaAlO₂+CO₂↑。请回答：
（1）在铬铁矿Fe（CrO₂）₂中，Cr的化合价为____。
（2）滤渣1的成分为________，滤渣2的成分为____。
（3）将滤渣l放入稀硫酸溶解后得溶液W，检验该溶液中金属离子的方法是       。
（4）铬铁矿中的Al₂O₃杂质在工业上可用来冶炼铝，该化学方程式为
（5）根据有关国家标准，含CrO₄²^－的废水要经化学处理，使其浓度降至5．0×10^－7mo1/L以下才能排放。含CrO₄²^－的废水处理通常有以下两种方法。
①沉淀法：加入可溶性钡盐生成BaCrO₄沉淀，再加入可溶性硫酸盐处理多余的Ba²⁺。加入可溶性钡盐后的废水中Ba²⁺的浓度应不小于          mol/L，后续废水处理方能达到国家排放标准。
②还原法：。写出酸性条件下 CrO₄²^－与绿矾在溶液中反应的离子方程式                  。
（6）某高效净水剂是由K₂FeO₄得到的，工业上以溶液W、次氯酸钾和氢氧化钾为原料制备K₂FeO₄，该反应的化学方程式是               。

（1）+3（1分）
（2）Fe₂O₃Al（OH）₃（各1分）（其它合理答案也可）
（3）取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，证明有Fe³⁺（其它合理答案也可）（2分）
（4）2 Al₂O₃4Al + 3O₂↑（1分）
（5）①2．4×10^－⁴（2分）②CrO₄²^－＋3Fe²⁺＋8H⁺＝Cr³⁺＋3Fe³⁺＋4H₂O（3分）
（6）Fe₂（SO₄）₃ + 3KClO + 10KOH = 2K₂FeO₄ + 3K₂SO₄ + 3KCl + 5H₂O（3分）

解析试题分析：（1）在铬铁矿Fe（CrO₂）₂中，Fe的化合价为+2，所以Cr的化合价为+3，
（2）含杂质的铬铁矿经煅烧、溶于水后，只有氧化铁不溶于水，作为滤渣除去，所以滤渣1的成分是Fe₂O₃，此时溶液为Na₂CrO₄和 NaAlO₂的混合液，通入CO₂气体会和NaAlO₂反应产生Al（OH）₃，所以滤渣2的成分是Al（OH）₃，
（3）将滤渣l放入稀硫酸溶解后得溶液W Fe₂（SO₄）₃，检验Fe³⁺的方法是取少量溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，证明有Fe³⁺
（4）工业上用电解熔融氧化铝的方法来得到铝，化学方程式为2 Al₂O₃4Al + 3O₂↑，
（5）①K_sp（BaCrO₄）=1．2×10^－¹⁰，c（CrO₄²^－）<=5．0×10^－⁷mo1/L,所以c（Ba²⁺）>=1．2×10^－¹⁰/5．0×10^－⁷=2．4×10^－⁴ mo1/L, ②酸性条件下 CrO₄²^－与绿矾FeSO₄?7 H₂O反应，CrO₄²^－作氧化剂，绿矾作还原剂，其离子方程式为CrO₄²^－＋3Fe²⁺＋8H⁺＝Cr³⁺＋3Fe³⁺＋4H₂O
（6）W 为Fe₂（SO₄）₃，以溶液Fe₂（SO₄）₃、次氯酸钾和氢氧化钾为原料制备K₂FeO₄，该反应的化学方程式是Fe₂（SO₄）₃ + 3KClO + 10KOH = 2K₂FeO₄ + 3K₂SO₄ + 3KCl + 5H₂O
考点：考查化合物中化合价的判断、离子的检验、铝的冶炼、溶度积的有关计算、氧化还原反应产物的判断

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粗铜精炼后的阳极泥含有Cu、Au（金）和PbSO₄等杂质，湿法处理阳极泥进行综合利用的流程如下：

（1）用CuSO₄做电解液电解含铜、金、铅的粗铜，阳极的电极反应式有：             和Cu-2e^-= Cu²⁺。
（2）焙烧阳极泥时，为了提高焙烧效率，采取的合理措施是         ，焙烧后的阳极泥中除含金、PbSO₄外，还有            （填化学式）。
（3）操作I的主要步骤为           ，操作Ⅱ的名称是                。
（4）写出用SO₂还原AuCl₄^-的离子方程式                                                    。
（5）为了减少废液排放、充分利用有用资源，工业上将滤液1并入硫酸铜溶液进行循环操作，请指出流程图中另一处类似的做法                              。
（6）已知298K时，Ksp(PbCO₃)=1.46×10^-13，Ksp(PbSO₄)= 1.82×10^-8，用离子方程式表示加入碳酸钠溶液的作用                                                。

利用钛白工业的副产品FeSO₄（含Al₂(SO₄)₃和少量重金属离子）可以生产电池级高纯超微细草酸亚铁。其工艺流程如下：

已知：①5Fe²⁺+ MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺ +Mn²⁺+4H₂O
5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O
（1）沉淀过程的反应温度为40℃，温度不宜过高的原因除了控制沉淀的粒径外，还有     。
（2）滤液经处理可得到副产品                。
（3）实验室测定高纯超微细草酸亚铁组成的步骤依次为：
步骤1：准确称量一定量草酸亚铁样品，加入25 mL 2 mol·L^-1的H₂SO₄溶解。
步骤2：用0.2000 mol·L^-1标准KMnO₄溶液滴定，消耗其体积30.40 mL。
步骤3：向滴定后的溶液中加入2 g Zn粉和5 mL 2 mol·L^-1的H₂SO₄溶液，将Fe³⁺还原为Fe²⁺。
步骤4：过滤，滤液用上述标准KMnO₄溶液滴定，消耗溶液10.00 mL。
则样品中C₂O₄^2-的物质的量为     。（写出计算过程）
（4）将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸亚铁溶液混合，测得反应液中Mn²⁺的浓度随反应时间t的变化如图，其变化趋势的原因可能为         。

海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：

（1）请列举海水淡化的两种方法：________、________。
（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_______，
由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_______。
（4）某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料知：Br₂的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒并有强腐蚀性。他们参观生产过程后，画了如下装置简图：

请你参与分析讨论：
①图中仪器B的名称是____________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是__________。
③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件？___________。
④C中液体颜色为________________。为除去该产物中仍残留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是________________。

某种粗盐中含有泥沙、Ca²^＋、Mg²^＋、Fe³^＋、SO等杂质。某同学在实验室中设计了用这种粗盐制备精盐的方案如下(用于沉淀的试剂稍过量)：

请回答以下问题：
(1)为操作Ⅳ选择所需仪器(用标号字母填写)：________。
A．烧杯　B．试管　C．玻璃棒　D．分液漏斗　E．漏斗　F．酒精灯　
G．蒸发皿
(2)操作Ⅲ中常用Na₂CO₃溶液、NaOH溶液、BaCl₂溶液作为除杂试剂，则加入除杂试剂的顺序为：NaOH溶液→________→________。
(3)操作Ⅲ中，判断加入BaCl₂已过量的方法是___________________________________
(4)操作Ⅴ应选择的酸是________，若将操作Ⅴ与操作Ⅳ的先后顺序对调，将会对实验结果产生的影响是___________________________________
(5)操作Ⅵ是________(选择合理操作的名称，用标号字母按操作先后顺序填写)。
a．过滤、洗涤 B．蒸发、浓缩 c．萃取、分液 D．冷却、结晶

海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：

(1)Mg(OH)₂沉淀中混有的Ca(OH)₂应怎样除去？写出实验步骤。__________________________
(2)实验室将粗盐制成精盐的过程中，溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的：
①溶解：________________。
②过滤：__________________________。
③蒸发：________________。

随着不断向化工、石油、电力、海水淡化、建筑、日常生活用品等行业推广，钛金属日益被人们重视，被誉为“现代金属”和“战略金属”，是提高国防装备水平不可或缺的重要战略物资。工业主要以二氧化钛为原料冶炼金属钛。
Ⅰ.二氧化钛可由以下两种方法制备：
方法1：可用含有Fe₂O₃的钛铁矿（主要成分为FeTiO₃，其中Ti元素化合价为+4价）制取，其主要流程如下：

（1）由滤液获得绿矾晶体的操作过程是                 。
（2）甲溶液中除含TiO²⁺之外还含有的金属阳离子有                 。
（3）已知10kg该钛铁矿中铁元素的质量分数为33.6%，能够得到绿矾晶体22.24kg，试计算最少加入铁粉的质量。
方法2：TiCl₄水解生成TiO₂·XH₂O，过滤、水洗除去其中的Cl-，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO₂，此方法制备得到的是纳米二氧化钛。
（4）①TiCl₄水解生成TiO₂·XH₂O的化学方程式为                 。
②检验TiO₂·XH₂O中Cl^-是否被除净的方法是                 。
Ⅱ.二氧化钛可用于制取钛单质
（5）TiO₂制取单质Ti，涉及到的步骤如下：

反应②的化学方程式是                 ，该反应成功需要的其他条件及原因是                 。

利用硫酸渣(主要含Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下：

(1)“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是：①提高铁的浸出率；②________。
(2)“还原”是将Fe³^＋转化为Fe²^＋，同时FeS₂被氧化为SO₄²^—，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe³^＋的量以控制加入FeS₂的量。实验步骤为：准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入稀盐酸、稍过量SnCl₂，再加HgCl₂除去过量的SnCl₂，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K₂Cr₂O₇标准溶液滴定，有关反应的化学方程式如下：
2Fe³^＋＋Sn²^＋＋6Cl^－=2Fe²^＋＋SnCl₆²^—
Sn²^＋＋4Cl^－＋2HgCl₂=SnCl₆²^—＋Hg₂Cl₂↓
6Fe²^＋＋Cr₂O₇²^—＋14H^＋=6Fe³^＋＋2Cr³^＋＋7H₂O
①若SnCl₂不足量，则测定的Fe³^＋量________(填“偏高”、“偏低”或“不变”，下同)；
②若不加HgCl₂，则测定的Fe³^＋量________。
(4)①可选用________(填试剂)检验滤液中含有Fe³^＋。产生Fe³^＋的原因是________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe(OH)₃	Al(OH)₃	Fe(OH)₂	Mg(OH)₂	Mn(OH)₂
开始沉淀	2.7	3.8	7.5	9.4	8.3
完全沉淀	3.2	5.2	9.7	12.4	9.8

实验可选用的试剂有：稀硝酸、Ba(NO₃)₂溶液、酸性KMnO₄溶液、NaOH溶液，要求制备过程中不产生有毒气体。
请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：
a．氧化：________________________________________________________；
b．沉淀：__________________________________________________________；
c．分离，洗涤；
d．烘干，研磨。

硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣，主要化学成分为SiO₂约45%，Fe₂O₃约40%，Al₂O₃约10%，MgO约5%。目前我国已经在技术上取得突破——从硫酸渣中分离出各种成分并加以利用。其流程和相关数据如下：

查资料得知：

物质名称	溶度积(Ksp)	pH值
物质名称	溶度积(Ksp)	开始沉淀	完全沉淀
Mg(OH)₂	5.6×10^－12	9.3	10.8
Fe(OH)₃	2.8×10^－16	2.7	3.7
Al(OH)₃	1.3×10^－33	3.7	4.7

请回答下列问题：
（1）写出固体A的化学式为          。
（2）若要测定溶液的pH是否达到3.7，下列实验用品中可选用的是      。
A．石蕊试液     B．广泛pH试纸    C．精密pH试纸    D．pH计
（3）完成下列离子反应方程式
①溶液D生成固体E     ；      ②溶液F生成固体G      。
（4）要将固体C、固体E和固体G都转化为相应的稳定氧化物，需进行的实验操作为     。
（5）若不考虑溶液体积的变化，请计算溶液H中c（Mg²^＋）=      。

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