题目内容
重铬酸钾(K2Cr2O7)为用途极广的铬化合物。铬铁矿的主要成分可表示为FeO?Cr2O3,还含有SiO2、Al2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备K2Cr2O7晶体的过程
如下图所示:
已知:①K2Cr2O7有强氧化性
②NaFeO2遇水强烈水解
③Cr2O72-+ H2O 2CrO42- + 2H+
请回答:
(1)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是 。
(2)滤液1的成分除NaOH、Na2CrO4外,还含有(填化学式) ;
生成滤渣1中红褐色物质的反应离子方程式是 。
(3)由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应加入的试剂是 。
(4)向Na2Cr2O7溶液中加入K2SO4固体,发生复分解反应而制得K2Cr2O7。生成K2Cr2O7晶体的过程是:加热浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。试简述此法能够制得K2Cr2O7晶体的原因是: ;
洗涤时应选用 (选填字母)。
A.蒸馏水 | B.酒精 | C.稀硫酸 | D.饱和K2SO4溶液 |
(1)4FeO?Cr2O3 + 7O2 + 20NaOH8Na2CrO4 + 4NaFeO2— + 10H2O(2分)
(2)NaAlO2、Na2SiO3(2分); FeO2— + 2H2O=OH —+ Fe(OH)3↓(2分)
(3)(稀)硫酸(1分)
(4)同温下K2Cr2O7晶体的溶解度小于Na2Cr2O7,冷却时会结晶析出(2分); A(1分)
(5)6Fe2+ + Cr2O72— + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O(2分)
解析试题分析:(2)由题目信息可知,铬铁矿的主要成分FeO?Cr2O3,含有SiO2、Al2O3等杂质,SiO2与NaOH发生反应生成Na2SiO3,Al2O3与NaOH发生反应,生成NaAlO2,故还含有Na2SiO3、NaAlO2。滤渣1中红褐色物质是由于NaFeO2水解生成氢氧化钠与氢氧化铁,反应方程式为NaFeO2+2H2O═NaOH+Fe(OH)3,
(3)由工艺流程可知,Na2CrO4在酸性条件下转化为Na2Cr2O7,故需加入的物质为稀硫酸。
(4)Na2Cr2O7溶液中加入K2SO4固体能够发生复分解反应,说明同温下K2Cr2O7晶体的溶解度小于Na2Cr2O7,便于结晶析出晶体。
考点:制备实验方案的设计;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
选择下列实验方法分离物质,将分离方法的序号填在横线上。
A.萃取分液 | B.升华 | C.结晶 | D.分液 E.蒸馏 F.层析 G.过滤 |
(2)__ _从硝酸钾和氯化钠的混合液中获得硝酸钾。
(3)__ _分离水和汽油的混合物。
(4)__ _分离CCl4(沸点为76.75℃)和甲苯(沸点为110.6℃)的混合物。
高铁酸钾是一种新型高效多功能水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产,反应原理为:
①在碱性条件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4
3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH=2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O
②Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4:Na2FeO4 + 2KOH=K2FeO4 + 2NaOH
主要的生产流程如下:
(1)加入盐酸调节溶液pH时需用pH试纸粗略测试pH以控制加入盐酸的量。实验室用pH试纸测定溶液pH的操作是 。
(2)流程图中“转化”(反应③)是在某低温下进行的,说明此温度下Ksp(K2FeO4) Ksp(Na2FeO4)(填“>”或“<”或“=”)。
(3)反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。
图1为不同的温度下,Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响;
图2为一定温度下,Fe(NO3)3质量浓度最佳时,NaClO浓度对K2FeO4生成率的影响。
工业生产中最佳温度为 ℃,此时Fe(NO3)3与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为 。
(4)K2FeO4在水溶液中易“水解”:4FeO42- + 10H2O 4Fe(OH)3 + 8OH- + 3O2。在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法,则洗涤剂最好选用 溶液(填序号)。
A.H2O | B.CH3COONa、异丙醇 | C.NH4Cl、异丙醇 | D.Fe(NO3)3、异丙醇 |
现有失去标签的CaCl2、AgNO3、HCl、和Na2CO3四瓶溶液。为了确定四种溶液的成分,将它们编号为A、B、C、D后进行化学实验。实验记录如下:
实验顺序 | 实验内容 | 实验现象 |
① | A + B | 无明显现象 |
② | B + D | 有无色无味气体放出 |
③ | C + B | 有白色沉淀生成 |
④ | A + D | 有白色沉淀生成 |
根据上述实验完成下列各小题:
(1)A、B、C、D四瓶溶液分别是(用化学式表示所含溶质)
A B C D
(2)写出B与D反应的离子方程式
写出B与C反应的离子方程式
过氧化尿素是一种新型漂白、消毒剂,广泛应用于农业、医药、日用化工等领域。用低浓度的双氧水和饱和尿素溶液在一定条件下可以合成过氧化尿素。反应的方程式为:CO(NH2)2+H2O2CO(NH2)2·H2O2。过氧化尿素的部分性质如下:
分子式 | 外观 | 热分解温度 | 熔点 | 溶解性 |
CO(NH2)2?H2O2 | 白色晶体 | 45℃ | 75~85℃ | 易溶于水、有机溶剂 |
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称是 ;冷凝管中冷却水从 (填“a”或“b”)口进入;
(2)反应器的加热方式是 。
(3)搅拌器是否可用铁质材料 (填“是”或“否”),原因是 ;
(4)步骤①采用减压蒸发的原因是 。
(5)母液可以循环使用提高原料利用率,若欲从母液中分离出H2O2和尿素, 可采用的操作是
A.盐析、过滤 B.减压蒸馏、结晶
C.分液、过滤 D.常压蒸馏、萃取
(6)准确称取0.5000g产品于250mL锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,再加1mL6mol·L-1H2SO4,用0.1000mol?L-1KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗20.00mL(尿素与KMnO4溶液不反应),则产品中CO(NH2)2?H2O2的质量分数为 ;若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,则测得的过氧化尿素含量 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。