题目内容
【题目】铬矿是冶金、国防、化工等领域不可缺少的矿产资源，其中的铬铁矿是唯一可开采的铬矿石。工业上常用铬铁矿（主要含Fe2O3、FeO和Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制备重铬酸钾和三氧化二铁，其流程如图所示。
已知常见离子开始生成沉淀和沉淀完全的pH如下表所示。
请回答下列问题：
(1)铬铁矿与熔融 NaOH 和 NaCIO3的反应是在坩埚中进行的，可用作此坩埚材料的是___________.
A.镍 B.刚玉（Al2O3) C. 陶瓷 D.石英
(2)写出铬铁矿中的Cr2O3与熔融 NaOH和NaCIO3反应的化学方程式：___。由于在该过程中铁元素会大量转变为NaFeO2,所以加水的作用为__________________（用离子方程式表示）。
(3)“滤渣 2”的主要成分为_________（填化学式）。
(4)利用化学平衡移动原理解释调节pH2约至4.5的原因是；再向其中加入KC1固体，蒸发浓缩至液体表面有晶膜产生，冷却结晶，过滤得到粗重铬酸钾晶体。为获得高纯度重铬酸钾晶体，可采取___________（填操作名称）。
(5)调节pH3的范围为__________
(6)已知铬铁矿中铁、铬元素的质量比为14:13.上述流程中铁元素转化为Fe2O3的利用率为60%,提取铬元素的转化率为90%,如果得到Fe2O3的质量为32t,则可以制备K2Cr2O7的质量为______t(结果保留1位小数）。
【答案】A Cr2O3+4NaOH+NaClO3
Na2CrO4+NaCl+2H2O FeO2-+2H2O=OH-+Fe(OH)3↓ H2SiO3、Al(OH)3 因为存在平衡：2H++2CrO42-
Cr2O72-+H2O,增大c(H+)使平衡正向移动，有利于产生Cr2O72- 3.2≦pH3<8.1 88.2
【解析】
结合题中的信息和工艺流程图，铬铁矿的Cr2O3、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2与熔融 NaOH 和 NaCIO3反应生成Na2CrO4、NaFeO2、NaAlO2、Na2SiO3，从滤渣4灼烧得三氧化二铁可知，加水，滤液1的溶质含有Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3，滤渣1的成分为Fe(OH)3、MgO；滤液3里面主要含有Fe3+、Mg2+，通过调节pH3使Fe3+完全沉淀，而不Mg2+沉淀；滤液1的溶质含有Na2CrO4、NaAlO2、Na2SiO3，通过调节pH1，使NaAlO2、Na2SiO3，转化为H2SiO3、Al(OH)3；滤液2通过调节pH2使CrO42-转化为Cr2O72-；根据铬铁矿中铁、铬元素的质量比为14：13，即物质的量之比为1：1，再根据利用率可知，得到的Fe、Cr元素的物质的量之比为2：3，然后根据Fe2O3的质量计算出K2Cr2O7的质量。
（1）A．镍不与氢氧化钠反应，镍可以作此坩埚材料，A正确；
B．Al2O3能与氢氧化钠反应，故刚玉(Al2O3)不可以作此坩埚材料，B错误；
C．陶瓷的成分中含有二氧化硅，二氧化硅能与氢氧化钠反应，故陶瓷不可以作此坩埚材料，C错误；
D．石英的成分是二氧化硅，二氧化硅能与氢氧化钠反应，故陶瓷不可以作此坩埚材料，D错误；
答案选A；
（2）Cr2O3与熔融 NaOH和NaCIO3反应，被Cr2O3氧化为Na2CrO4，NaCIO3被还原为NaCI，其反应方程式为Cr2O3+4NaOH+NaClO3 
Na2CrO4+NaCl+2H2O；由流程图可以看出，Fe元素在过滤后进入滤渣中，说明NaFeO2能与水反应生成Fe(OH)3，反应方程式为FeO2-+2H2O=OH-+Fe(OH)3↓；
（3）在第一步中能溶于氢氧化钠的除了 Cr2O3，还有Al2O3和SiO2，分别形成AlO2-和SiO32-，所以调节pH1的目的应该是为了出去Al元素和Si元素，故“滤渣2”的主要成分为H2SiO3、Al(OH)3；
（4）本过程的目的是为了获得重铬酸钾，所以调节pH2的目的是将CrO42-转化为Cr2O72-，存在平衡2H++2CrO42-Cr2O72-+H2O，增大c(H+)使平衡正向移动，有利于Cr2O72-的生成。从粗重铬酸钾晶体中获得高纯度重铬酸钾晶体的方法为重结晶；
（5）“滤液3”中主要存在的金属离子为Fe3+、Mg2+，为了得到Fe(OH)3沉淀而不使Mg2+沉淀，应调节pH3的范围是3.2≦pH3<8.1；
【题目】某研究小组同学欲探究某袋敞口放置一段时间的名为“硫酸亚铁家庭园艺精品肥料”的化肥的主要成分及相关性质。首先对该化肥的成分进行了如下假设：
a．只含有FeSO4
b．含有FeSO4和Fe2(SO4)3
c．只含有Fe2(SO4)3
将化肥固体粉末溶于水中得到溶液(记为X)，进行如下实验：
实验序号 | 操作 | 现象 |
ⅰ | 取2 mL溶液X，加入1 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液 | 产生红褐色沉淀 |
ⅱ | 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN | 溶液显红色 |
（1）请用文字表述做出假设b的依据是__________________________。
（2）对实验ⅰ的预期现象是产生白色沉淀、变为灰绿色、最后出现红褐色沉淀，预期产生该现象的依据是(用化学方程式或离子方程式表达)_____、_____。
（3）由实验ⅱ得出的结论是____________。结合实验ⅰ、ⅱ，推测实验ⅰ实际现象与预期现象不符的原因可能是_____________________________。为进一步验证假设，小组同学进行了以下实验：
实验序号 | 操作 | 现象 |
ⅲ | 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN，再加入1 mL水 | 溶液显红色 |
ⅳ | 取2 mL溶液X，加入1滴KSCN，再加入1 mL氯水 | 溶液显红色，颜色比ⅲ深 |
（4）实验ⅳ中氯水参加反应的离子方程式是_______________________。
（5）通过以上实验，可得到的结论是_____________________________，请完整表达该结论是如何得出的_______________________________。
【题目】CS2是一种常见溶剂，还可用于生产人造粘胶纤维等。回答下列问题：
(1)CS2与酸性KMnO4溶液反应，产物为CO2和硫酸盐，该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为__________(MnO4－被还原为Mn2＋)。
(2)甲烷硫磺法制取CS：的反应为CH4(g)＋2S2(g)
CS2(g)＋2H2S(g) △H
①在恒温恒容密闭容器中进行该反应时，能说明该反应已达到平衡状态的是_________(填字母)。
A.v正(S2)＝2v逆(CS2)
B.容器内气体的密度不再随时间变化
C.容器内气体的总压强不再随时间变化
D.单位时间内断裂C－H键数目与断裂H－S键数目相等
②已知下列键能数据：
共价键 | C-H | S=S | C=S | H-S |
键能/ | 411 | 425 | 573 | 363 |
该反应的△H＝_________kJ·mol－1。
(3)在一密闭容器中，起始时向该容器中充入H2S和CH4且n(H2S)：n(CH4)＝2：1，发生反应：CH4(g)＋2H2S(g)
CS2(g)＋4H2(g)。0.1MPa时，温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如图所示：
①该反应△H_________(填“>”或“<”)0。
②M点对应温度下，H2S的平衡转化率为_________，为提高H2S的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是___________________________(列举一条)。
③N点，平衡分压p(CS2)＝_________MPa，对应温度下，该反应的Kp＝_________(MPa)2。(Kp为以分压表示的平衡常数)
