题目内容
红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基本化工原料,在印染工业、电镀工业和皮革工业中有重要用途,在化学工业和制药工业中也用作氧化剂,应用领域十分广泛.
(1)实验室中红矾钠可用铬铁矿(主要成分:FeO·Cr2O3)利用以下过程来制取.
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①步骤Ⅰ中反应的化学方程式为:
4FeO·Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g)
8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g),ΔH<0
该反应的化学平衡常数的表达式为________.
②图1、图2表示该反应在t1时达到平衡、在t2时因改变某个条件而发生变化的曲线:
由图1判断,反应进行至t2 min时,曲线发生变化的原因是________________.
由图2判断,t2 min到t3 min的曲线变化的原因可能是________(填编号)
a.升高温度 b.加了催化剂 c.将原料粉碎 d.缩小容器体积
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(2)步骤Ⅱ中所得溶液显碱性,其中除含有Na2CrO4外还含有铝、硅元素的化合物,它们的化学式可能是________、________.
①步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7~8并煮沸,其目的是________________.
②步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为:________.
解析:
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(1)① ②t2时对平衡体系降温;b (2)NaA1O2[或NaA1(OH)4] Na2SiO3 ①除去A1O ②2CrO |
(1)实验室中红矾钠可用铬铁矿(主要成分:FeO·Cr2O3)利用以下过程来制取。
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①步骤Ⅰ中反应的化学方程式为:
4FeO·Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2
8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2
该反应的化学平衡常数的表达式为____________,在常温下该反应速率极慢,下列措施中不能使反应速率增大的是____________。
A.升高温度 B.将原料粉碎
C.增加纯碱的用量 D.通入过量的空气
②步骤Ⅱ中所得溶液显碱性,其中除含有Na2CrO4外还含有铝、硅元素的化合物,它们的化学式可能是________________________。
③步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7—8并煮沸,其目的是_______________________________。
④步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为__________________。
(2)将红矾钠与KCl固体按1∶2(物质的量之比)混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体。请填写表中空格,完成上述过程。
序号 | 实验步骤 | 简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置) |
① | 溶解 | 将混合物放入烧杯中,加水,充分搅拌直到固体不再溶解 |
② |
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③ |
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④ |
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⑤ | 过滤、干燥 | 得到K2Cr2O7晶体 |
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 |