化工原料红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7•2H2O)主要是以铬铁矿(主要成份为 FeO•Cr2O3.还含有A12O3.SiO2 等杂质)为主要原料生产.其主要工艺流程如下:步骤①中主要反应的化学方程式为:4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2(1)杂质 A12O3.SiO2在①中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

11．化工原料红矾钠（重铬酸钠：Na₂Cr₂O₇•2H₂O）主要是以铬铁矿（主要成份为 FeO•Cr₂O₃，还含有A1₂O₃、SiO₂ 等杂质）为主要原料生产，其主要工艺流程如下（如图1）：

步骤①中主要反应的化学方程式为：4FeO•Cr₂O₃+8Na₂CO₃+7O₂=8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂
（1）杂质 A1₂O₃、SiO₂在①中转化后经加水过滤进入滤液，写出A1₂O₃在①中转化的化学反应方程式Al₂O₃+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaAlO₂+CO₂↑．
（2）用化学平衡移动原理说明③中煮沸的作用是水解吸热，煮沸促进水解平衡AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-、SiO₃^2-+2H₂O?H₂SiO₃+2OH^-向右移动，生成氢氧化铝、硅酸沉淀；H⁺将水解生成的氢氧化铝沉淀溶解，杂质Al³⁺与Na₂CrO₄难以分离（用离子方程式结合文字说明）
（3）⑤中酸化是使 CrO₄^2一转化为 Cr₂O₇^2一，若1L酸化后所得溶液中含铬元素的质量为 28.6g，CrO₄^2-有$\frac{10}{11}$转化为 Cr₂O₇^2-．
①酸化后所得溶液中 c（Cr₂O₇^2- ）=0.25mol•L^-1
②工业上也可设计图2示装置（两极均为惰性电极）电解Na₂CrO₄溶液制取 Na₂Cr₂O₇，图2中右侧电极的电极反应式为2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺或4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑．若电解前两侧溶液的质量相等，则当电解过程中转移了1mol 电子时两侧溶液的质量差为53g．

分析铬铁矿（主要成分为FeO•Cr₂O₃，还含有Al₂O₃、SiO₂等杂质）加入碳酸钠煅烧，可生成Na₂CrO₄、Fe₂O₃、NaAlO₂、Na₂SiO₃等，加入水浸取，得到滤渣1为Fe₂O₃，过滤后将滤液稀释、煮沸、调节pH7～8得到滤渣2为Al（OH）₃、H₂SiO₃，过滤后将滤液酸化，发生了反应2Na₂CrO₄+H₂SO₄?Na₂SO₄+Na₂Cr₂O₇+H₂O，生成了Na₂Cr₂O₇和Na₂SO₄，蒸发结晶得到硫酸钠，冷却结晶得到Na₂Cr₂O₇•2H₂O，
（1）杂质Al₂O₃在①中转化生成NaAlO₂；
（2）滤液中含有NaAlO₂、Na₂SiO₃等，都为强碱弱酸盐，加热煮沸，促进水解，若调节pH过低，H⁺将水解生成的氢氧化铝沉淀溶解，杂质Al³⁺与Na₂CrO₄难以分离；
（3）①酸化时发生的反应为：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，根据守恒列关系式：2Cr～2CrO₄^2-～Cr₂O₇^2-，列式计算得n（Cr₂O₇^2-）和n（CrO₄^2-）剩余，进而求出酸化后所得溶液中c（Cr₂O₇^2-）；
②根据2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O设计图示装置（均为惰性电极），右侧电极电解Na₂CrO₄溶液制取Na₂Cr₂O₇，说明在该电极是阳极，连接电源的正极，电极反应式为2H₂O-4e^-=O₂+4H，阴极电极反应2H⁺+2e^-=H₂↑，据此计算．

解答解：铬铁矿（主要成分为FeO•Cr₂O₃，还含有Al₂O₃、SiO₂等杂质）加入碳酸钠煅烧，可生成Na₂CrO₄、Fe₂O₃、NaAlO₂、Na₂SiO₃等，加入水浸取，得到滤渣1为Fe₂O₃，过滤后将滤液稀释、煮沸、调节pH7～8得到滤渣2为Al（OH）₃、H₂SiO₃，过滤后将滤液酸化，发生了反应2Na₂CrO₄+H₂SO₄?Na₂SO₄+Na₂Cr₂O₇+H₂O，生成了Na₂Cr₂O₇和Na₂SO₄，蒸发结晶得到硫酸钠，冷却结晶得到Na₂Cr₂O₇•2H₂O，
（1）杂质Al₂O₃在①中转化的化学反应方程式为Al₂O₃+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaAlO₂+CO₂↑，
故答案为：Al₂O₃+Na₂CO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaAlO₂+CO₂↑；
（2）滤液中含有NaAlO₂、Na₂SiO₃等，都为强碱弱酸盐，加热煮沸，促进水解平衡AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-、SiO₃^2-+2H₂O?H₂SiO₃+2OH^-向右移动，生成氢氧化铝、硅酸沉淀，若调节pH过低，H⁺将水解生成的氢氧化铝沉淀溶解，杂质Al³⁺与Na₂CrO₄难以分离，
故答案为：水解吸热，煮沸促进水解平衡AlO₂^-+2H₂O?Al（OH）₃+OH^-、SiO₃^2-+2H₂O?H₂SiO₃+2OH^-向右移动，生成氢氧化铝、硅酸沉淀； H⁺将水解生成的氢氧化铝沉淀溶解，杂质Al³⁺与Na₂CrO₄难以分离；
（3）①酸化时发生的反应为：2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O，若1L酸化后所得溶液中含铬元素的质量为28.6g，CrO₄^2-有$\frac{10}{11}$转化为Cr₂O₇^2-，说明铬元素有$\frac{10}{11}$转化为Cr₂O₇^2-
根据守恒列关系式：2Cr～2CrO₄^2-～Cr₂O₇^2-
2 1
$\frac{28.6g×\frac{10}{11}}{52g/mol}$ n（Cr₂O₇^2-）
得n（Cr₂O₇^2-）=0.25mol，
①酸化后所得溶液中c（Cr₂O₇^2-）=$\frac{n}{V}$=0.25mol•L^-1，
故答案为：0.25mol•L^-1；
②根据2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O设计图示装置（均为惰性电极）电解Na₂CrO₄溶液制取Na₂Cr₂O₇，需要通过电解生成H⁺提高溶液的酸性，说明在该电极是阳极，连接电源的正极，电极反应式为2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺，通电完成后，若转移0.1mol电子，阳极电极反应：2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺或4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，阴极电极反应2H⁺+2e^-=H₂↑，2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O，设原来溶液质量相同为m，依据溶液中电荷守恒，则阴极区和阳极区的质量差=m-0.5mol×2g/mol+1mol×23g/mol-（m-0.25mol×32g/mol-1mol×23g/mol）
=53g，
故答案为：2H₂O-4e^-=O₂+4H⁺或4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；53．

点评本题考查了物质制备流程和方案的分析判断，物质性质的应用，为高频考点，侧重于学生的分析能力、实验能力的考查，注意把握题干信息的分析理解，操作步骤的注意问题和基本操作方法是解题关键，题目难度中等．

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	A．	分子中所有的氮原子在同一平面内		B．	属于芳香烃
	C．	分子式为C₁₂H₄N₄		D．	该物质易溶于水

2．下列化合物中，既存在离子键又存在共价键的是（　　）

19．元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用．下表列出了①～⑨九种元素在周期表中的位置．

族周期	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0
2				⑤		⑥
3	①	③	④				⑦	⑨
4	②						⑧

请回答：（1）这九种元素中化学性质最不活泼的是Ar（填元素符号）．
（2）在①、②、③三种元素的最高价氧化物的水化物中，碱性最强的是KOH（填化学式）．
（3）①、②、③三种元素按原子半径由大到小的顺序依次为K＞Na＞Mg（填元素符号）．
（4）①、③、④、⑥四种元素的离子半径由大到小的顺序依次为Al³⁺（填离子符号）．
（5）⑦、⑧两元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是HClO₄（填化学式）．
（6）⑥的氢化物与⑦的单质反应的离子方程式为Cl₂+H₂O?H⁺+Cl^-+HClO．

6．为确定下列置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂（括号内物质）不能达到目的是（　　）

	A．	Na₂O₂固体（稀硫酸）		B．	FeCl₂溶液（KSCN溶液）
	C．	KI固体（淀粉溶液）		D．	NaOH溶液（盐酸）

16．

短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示，其中A为地壳中含量最高的金属元素．
请用化学用语回答下列问题：
（1）D元素在周期表中的位置：第二周期VIA族．
（2）A、D、E元素简单离子半径由大到小的顺序为Cl^-＞O^2-＞Al³⁺．（填微粒符号）
（3）F与D同主族且相邻，二者气态氢化物稳定性的大小关系为H₂O＞H₂S．（填微粒符号）
（4）B和D可以形成化合物BD₂，用电子式表示其形成过程：

（5）C元素的简单氢化物与E元素的最高价氧化物的水化物反应，生成化合物K，则K含有的化学键类型离子键、共价键，用化学方程式表示生成K的过程NH₃+HClO₄=NH₄ClO₄
（6）写出A的最高价氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式Al₂O₃+2OH^-+=2AlO₂^-+H₂O．

3．污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题．某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO₂，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO₂，又制得电池材料MnO₂（反应条件已省略）．

请回答下列问题：
（1）上述流程中多次涉及到过滤操作，实验室进行过滤操作时需要用到的硅酸盐仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗；其中玻璃棒的作用是引流，防止液体溅出．
（2）用MnCO₃能除去溶液中的Al³⁺和Fe³⁺，其原理是消耗溶液中的酸，促进Al³⁺和Fe³⁺水解生成氢氧化物沉淀．（只用文字表述）
（3）已知K_sp（CuS）=1.3×10^-36，K_sp（NiS）=1.0×10^-24；在除铜镍的过程中，当Ni²⁺恰好完全沉淀（此时溶液中c（Ni²⁺）=1.0×10^-5mol/L），溶液中Cu²⁺的浓度是6.0×10^-26mol/L．
（4）工业上采用电解K₂MnO₄水溶液的方法来生产KMnO₄，其中隋性电极作阳极，铁作阴极，请写出阳极的电极反应式MnO₄^2--e^-═MnO₄^-．
（5）下列各组试剂中，能准确测定一定体积燃煤尾气中SO₂含量的是bc．（填编号）
a．NaOH溶液、酚酞试液b．稀H₂SO₄酸化的KMnO₄溶液
c．碘水、淀粉溶液d．氨水、酚酞试液
（6）废气中SO₂与稀硫酸酸化的软锰矿反应的化学方程式为SO₂+MnO₂=MnSO₄；已知废气中SO₂浓度为6.4g/m³，软锰矿浆对SO₂的吸收率可达90%，则处理1000m³燃煤尾气，可得到硫酸锰晶体（MnSO₄•H₂O，相对分子质量为169）质量为15.2kg（结果保留3位有效数字）．

20．用括号中的试剂除去各组中的杂质，不正确的是（　　）

	A．	苯中的甲苯（溴水）		B．	乙醇中的水（新制CaO）
	C．	乙醛中的乙酸（NaOH）		D．	乙酸乙酯中的乙酸（饱和NaHCO₃溶液）

1．（1）一种气态烷烃和一种气态烯烃组成的混合物共10g，混合气体的密度是相同状况下氢气的12.5倍，该混合气体通过溴水时，溴水的质量增加8.4g．则该烷烃与烯烃的体积比为：1：3．
（2）一定质量的甲烷燃烧后得到的产物为CO、CO₂和水蒸气，此混合气体质量为49.6g，当其缓缓通过无水CaCl₂时，CaCl₂的质量增加22.5g．原混合气体中CO₂的质量为26.4 g．

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