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工业上生产红矾(重铬酸钠Na2Cr2O7)的原料为铬铁矿(可视为FeO?Cr2O3、还含有Al2O3、SiO2)。某研究性学习小组模拟工业生产红矾的原理制备红矾,并以红矾为原料制备少量的重铬酸钾(K2Cr2O7)。实验流程为:
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已知焙烧时Al2O3、SiO2发生反应:
SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑ Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2↑
焙烧时铬铁矿发生反应:
4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O2
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
(1)步骤①应将反应物装在_______(填仪器名称)中焙烧;步骤④需要用到的玻璃仪器____。
(2)步骤③用硫酸将溶液的pH调至7~8,目的是 ;
并写出有关的离子方程式 。
(3)滤液加入硫酸酸化过程中,溶液由黄色变为橙色,反应的离子方程式为 。
(4)将红矾钠与KCl固体1:2(物质的量比)混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体。②③④的实验操作方法分别是_______________。
| 序号 | 实验操作方法 | 实验操作过程 |
| ① | 溶解 | 将混合物放入烧杯中,加水,充分搅拌 |
| ② | 将所得溶液沿玻璃棒引流至蒸发皿中,边加热边用玻璃棒搅拌溶液,使NaC1结晶析出 | |
| ③ | 趁热将NaC1晶体与溶液分离 | |
| ④ | 冷却滤液使K2Cr2O7析出 | |
| ⑤ | 过滤 | 得到K2Cr2O7晶体 |
红矾(重铬酸钠Na2Cr2O7)是一种非常重要的工业产品;工业上生产红矾的工艺流程如下:①铬铁矿(可视为FeO?Cr2O3、还含有Al2O3、SiO2)与纯碱、石灰石混合后通过空气焙烧(使铬转化为+6价化合物)
②焙烧产物加水后,并用硫酸调成中性溶液
③过滤、滤液加硫酸酸化、浓缩、结晶成红矾
(1)完成下列化学方程式:
SiO2+CaCO3
;
Al2O3+Na2CO3
。
(2)配平下列反应方程式,填上系数:
FeO?Cr2O3+ Na2CO3+ O2 ¾ Na2CrO4+ Fe2O3+ CO2 (3)用水浸取焙烧产物,并用硫酸调成中性的目的是
并写出有关的离子方程式
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已知焙烧时Al2O3、SiO2发生反应:
SiO2+CaCO3
CaSiO3+CO2↑ Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2↑
焙烧时铬铁矿发生反应:
4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
(1)步骤①应将反应物装在________(填仪器名称)中焙烧;步骤④需要用到的玻璃仪器________________.
(2)步骤③用硫酸将溶液的pH调至7~8,目的是________________;并写出有关的离子方程式________________.
(3)滤液加入硫酸酸化过程中,溶液由黄色变为橙色,反应的离子方程式为________________.
(4)将红矾钠与KCl固体1∶2(物质的量比)混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体.②③④的实验操作方法分别是________________.
①中主要反应:4FeCr2O4+8Na2CO3+7O2
| 高温 |
①中副反应:Al2O3+Na2CO3
| 高温 |
| 高温 |
请回答下列问题:
(1)FeCr2O4化学名为亚铬酸亚铁,写出它的氧化物形式
(2)“②”中滤渣1的成分是
(3)“⑤”酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式:
(4)如图2所示是Na2Cr2O7?2H2O和Na2SO4的溶解度曲线,则操作Ⅰ是
①蒸发浓缩,趁热过滤
②降温结晶,过滤
(5)已知某铬铁矿含铬元素34%,进行步骤①~④中损失2%,步骤⑤~⑦中产率为92%,则1吨该矿石理论上可生产红矾钠
步骤①中主要反应的化学方程式为:Fe0?Cr2O3+8Na2C03+702=8Na2Cr04+2Fe2O3+8C02
(I)①中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是
(2)杂质A1203,SiO2在①中转化的化学反应方程式为
| ||
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(3)用化学平衡移动原理说明③中煮沸的作用是
(4)⑤中酸化是使Cr042一转化为Cr2072一,写出该反应的离子方程式:
(5)工业上还可用电解法制备重铬酸钠,其装置示意图如图2:
阴极发生的电极反应式为:
或4H++4e═2H2↑或2H++2e═H2↑
或4H++4e═2H2↑或2H++2e═H2↑
阳极发生的电极反应式为: