题目内容
【题目】以铬铁矿(含FeO·Cr2O3、Al2O3、SiO2等)为原料制备二草酸铬钾的实验步骤如图:
回答下列问题:
(1)“熔融”的装置如图,坩埚W的材质可以是___(填“铁”“陶瓷”或“玻璃”);FeO·Cr2O3与KClO3及Na2CO3发生反应,生成Fe2O3、KCl、Na2CrO4和CO2的化学方程式为____。
(2)熔融后的固体中含Na2CrO4、Fe2O3、Na2SiO3、NaAlO2、KCl及NaFeO2等,步骤①的具体步骤为水浸,过滤,调pH为7~8,加热煮沸半小时,趁热过滤。第一次过滤滤渣中的主要成分为_____。
(3)步骤②需加入酸,则加入稀硫酸时发生反应的离子方程式为____。
(4)由步骤③可知,溶解度:Na2Cr2O7____(填“>”“<”或“══”)K2Cr2O7。
(5)步骤④包含的具体操作有___、___过滤并洗涤,经干燥得到K2Cr2O7晶体。(有关物质的溶解度曲线如图所示)
(6)步骤⑤需往两种固体混合物中加入一滴水及少量酒精研磨,所用的硅酸盐质仪器的名称是____。
(7)采用热重分析法测定K[Cr(C2O4)2]·nH2O样品所含结晶水数,将样品加热到80°C时,失掉全部结晶水,失重16.8%。K[Cr(C2O4)2]·nH2O晶体中n=____。
【答案】铁 6FeO·Cr2O3+12Na2CO3+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12CO2↑ Fe2O3和Fe(OH)3 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O > 加热浓缩 冷却结晶 研钵 3
【解析】
(1)高温下陶瓷或玻璃中的SiO2会与NaOH及Na2CO3发生反应;由流程中的产物及已知条件,根据质量守恒写出反应方程式。
(2)第一次过滤的滤渣为熔渣中的Fe2O3以及反应NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3+NaOH生成的Fe(OH)3。
(3)酸化时,CrO42-→Cr2O72-,由此写出离子方程式。
(4)步骤③利用了复分解反应将溶解度大的Na2Cr2O7转化为溶解度小的K2Cr2O7沉淀。
(5)依据溶解度曲线,采用蒸发浓缩、冷却结晶,过滤并洗涤沉淀的方法进行分离。
(6)实验室研磨固体时,所用硅酸盐质仪器为研钵。
(7)K[Cr(C2O4)2]·nH2O的相对分子质量为267+18n,失掉全部结晶水,失重16.8%,即结晶水的质量分数为16.8%,列式计算。
(1)高温下陶瓷或玻璃中的SiO2会与NaOH及Na2CO3发生反应;由流程中的产物及已知条件可知反应方程式为6FeO·Cr2O3+12Na2CO3+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12CO2↑。
(2)第一次过滤的滤渣为熔渣中的Fe2O3以及反应NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3+NaOH生成的Fe(OH)3。
(3)酸化时,CrO42-→Cr2O72-,离子方程式为2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。
(4)步骤③利用了复分解反应Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl,将溶解度大的Na2Cr2O7转化为溶解度小的K2Cr2O7沉淀。
(5)依据溶解度曲线,采用蒸发浓缩、冷却结晶,过滤并洗涤沉淀的方法进行分离。
(6)实验室研磨固体时,所用硅酸盐质仪器为研钵。
(7)K[Cr(C2O4)2]·nH2O的相对分子质量为267+18n,由题意知,解得:n=3。
【题目】以CH4和 H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下:
已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566 kJ·mol-1,CH3OCH3 (g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O (g) △H=-1323 kJ·mol-1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484 kJ·mol-1。
(1)反应室3中发生反应:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)。该反应在一定条件下能自发进行的原因是_____。
(2)反应室2中发生反应:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O (g) △H=_____。
(3)反应室1中发生反应:CH4(g)+H2O (g) CO(g)+3H2(g)。对此反应进行如下研究:T℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CH4(g)和H2O (g)进行反应,实验测得反应过程中的部分数据见下表(表中t1<t2):
反应时间/min | n(CH4)/mol | n(H2O)/ mol |
0 | 1.20 | 0.60 |
t1 | 0.80 | |
t2 | 0.20 |
①反应从开始到t1分钟时的平均反应速率为v(H2)=_______mol·L-1·min-1。
②若保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CH4和1.20 mol H2O,反应一段时间后,测得容器中H2的物质的量为0.60 mol,则此时v正______v逆(填“>”、“<”或“=”)。
③若上述反应改变某一条件,测得H2的物质的量随时间变化见图中曲线B(A为原反应的曲线),则改变的条件可能是_________。
(4)以反应室1出来的CO和H2为燃料,一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质构成的一种碳酸盐燃料电池如右上图所示。
①该电池的正极反应式为_____。
②若电路中流过4 mol电子,则理论上消耗CO和H2的总体积为________L(标准状况)。