铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3.还含有MgO.Al2O3.Fe2O3等杂质.以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:已知:①4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑,②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑,③Cr2CO72-+H2O2CrO42-+2H+根据题意回答下列问题:(1)固体X中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（14分）铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr₂O₃，还含有MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）的流程图：

已知：①4FeO?Cr₂O₃+8Na₂CO₃+7O₂8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂↑；
②Na₂CO₃+Al₂O₃2NaAlO₂+CO₂↑；
③Cr₂CO₇^2-+H₂O2CrO₄^2-+2H⁺
根据题意回答下列问题：
（1）固体X中主要含有（填写化学式）；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4．5，应该使用 ______________ （填写仪器或试剂名称）。
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，其目的是 _______________________ 。
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K₂Cr₂O₇晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、、过滤、、干燥。
（4）下表是相关物质的溶解度数据，操作III发生反应的化学方程式是：Na₂Cr₂O₇+ 2KCl＝K₂Cr₂O₇↓+ 2NaCl，该反应在溶液中能发生的理由是_____________________________。

物质		KCl	NaCl	K₂Cr₂O₇	Na₂Cr₂O₇
溶解度（g/100g水）	0℃	28	35．7	4．7	163
	40℃	40．1	36．4	26．3	215
	80℃	51．3	38	73	376

（5）副产品Y主要含氢氧化铝，还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质，精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是称取n g样品，加入过量 ____ （填写试剂）、溶解、过滤、再（填写试剂）、……灼烧、冷却、称量，得干燥固体m g。计算祥品中氢氧化铝的质量分数为（用含m、n的代数式表示）。

(13分)（1）Fe₂O₃、MgO(2分)PH计或pH试纸(1分)（2）使CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2-(1分)
（3）冷却结晶、洗涤(各1分)
（4）K₂Cr₂O₇的溶解度比Na₂Cr₂O₇小（或四种物质中K₂Cr₂O₇的溶解度最小）(2分)
（5）NaOH溶液、通入过量二氧化碳。(各1分，合理答案也给分)； (3分)

解析试题分析：（1）铬铁矿的主要成分可表示为FeO?Cr₂O₃，还含有MgO、Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质，加入氧气和碳酸钠，发生反应为：①4FeO?Cr₂O₃+8Na₂CO₃+7O₂8Na₂CrO₄+2Fe₂O₃+8CO₂↑、②Na₂CO₃＋Al₂O₃2NaAlO₂＋CO₂↑、③Cr₂CO₇^2-+H₂O2CrO₄^2-+2H⁺，操作Ⅰ是过滤得到固体X为Fe₂O₃、MgO；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4．5，普通pH试纸只能测定溶液pH到整数，是近似测定，准确测定需要用pH计或精确pH试纸；
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，依据流程图中物质的转化和制备目的可知，结合反应平衡Cr₂O₇^2-+H₂O2CrO₄^2-+2H⁺，加入酸，氢离子浓度增大，平衡左移，作用是使CrO₄^2-转化为Cr₂O₇^2--；
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K₂Cr₂O₇晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体；
（4）依据图表物质的溶解度分析对比，操作Ⅲ发生反应的化学方程式是：Na₂Cr₂O₇+2KCl＝K₂Cr₂O₇↓+2NaCl，这说明K₂Cr₂O₇的溶解度比Na₂Cr₂O₇小（或四种物质中K₂Cr₂O₇的溶解度最小）；
（5）副产品Y主要含氢氧化铝，还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质，精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是先利用氢氧化铝的两性，用氢氧化钠溶液溶解氢氧化铝过滤得到滤液中通入二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，灼烧干燥得到氧化铝干燥固体m g，依据铝元素守恒计算，样品中氢氧化铝的质量分数＝×100%＝。
考点：考查物质制备流程和方案的分析判断，物质性质的应用等

练习册系列答案

相关题目

下列仪器：①漏斗②容量瓶③蒸馏烧瓶④天平⑤分液漏斗⑥滴定管⑦燃烧匙，常用于物质分离的是(　　)

锶（Sr）为第五周期ⅡA族元素，其化合物六水氯化锶（SrCl₂·6H₂O）是实验室重要的分析试剂，工业上常以天青石（主要成分为SrSO₄）为原料制备，生产流程如下：

已知：① 经盐酸浸取后，溶液中除含有Sr²⁺和Cl^－外，还含有少量Ba²⁺杂质；
② SrSO₄、BaSO₄的溶度积常数分别为3.3×10^－7、1.1×10^－10；
③ SrCl₂·6H₂O的摩尔质量为：267 g/mol。
（1）天青石焙烧前先研磨粉碎，其目的是_________________________________________。
（2）隔绝空气高温焙烧，若0.5 mol SrSO₄中只有S被还原，转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式：_____________________________________________。
（3）为了得到较纯的六水氯化锶晶体，过滤2后还需进行的两步操作是_______________。
（4）加入硫酸的目的是______________________。为了提高原料的利用率，滤液中Sr²⁺的浓度应不高于_________ mol/L（注：此时滤液中Ba²⁺浓度为1×10^－5 mol/L）。
（5）产品纯度检测：称取1.000 g产品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO₃1.100×10^－2 mol的AgNO₃溶液（溶液中除Cl^―外，不含其它与Ag⁺反应的离子），待Cl^―完全沉淀后，用含Fe³⁺的溶液作指示剂，用0.2000 mol/L的NH₄SCN标准溶液滴定剩余的AgNO₃，使剩余的Ag⁺以AgSCN白色沉淀的形式析出。
①滴定反应达到终点的现象是_________________________________________。
②若滴定过程用去上述浓度的NH₄SCN溶液20.00 mL，则产品中SrCl₂·6H₂O的质量百分含量为______________（保留4位有效数字）。

为了回收利用钢铁生产过程中产生的SO₂，工业上采用软锰矿（主要成分MnO₂）脱硫同时制取硫酸锰技术，其流程示意图如下：

已知：浸出液的pH接近4，其中的金属离子主要是Mn²^＋，还含有少量的Fe²^＋。完成下列填空。
（1）写出浸出过程中主要反应的化学方程式：                                    。
（2）浸出过程的副反应之一是部分SO₂被氧化为硫酸，致使浸出液的pH下降，这将   （“有利”、“不利”）于软锰矿浆继续吸收SO₂。欲消除生成的硫酸，试剂A最好是        。
a．MnCO₃         b．MnO₂           c．CaO            d．CaCO₃
（3）操作I的目的是除去浸出液中的Fe²^＋，MnO₂在氧化Fe²^＋的同时还             ，使Fe³^＋沉淀。检验过滤后溶液中是否含有Fe³⁺的操作是                  。
（4）已知大于27℃时，MnSO₄·H₂O溶解度随温度上升而明显下降，则操作II的过程为：           、            、洗涤、干燥。工业上为了充分利用锰元素，在流程中               可循环使用。
（5）通过煅烧MnSO₄·H₂O 可制得生产软磁铁氧体材料的Mn_xO₄，如图是煅烧MnSO₄·H₂O时温度与剩余固体质量变化曲线。该曲线中A段所表示物质的化学式为      ；Mn_xO₄中x＝           。

铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题:
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe₃C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是　　　。(2)某溶液中有Mg²⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Cu²⁺等四种离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是　　　。A.Mg²⁺ B.Fe²⁺
C.Al³⁺ D.Cu²⁺
(3)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:

回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是　　　,操作Ⅱ的名称是　　　。②写出在空气中煅烧FeCO₃的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　。(4)有些同学认为KMnO₄溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。
a.称取2.850 g绿矾(FeSO₄·7H₂O)产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;
b.量取25.00 mL待测溶液放入锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L^-1KMnO₄溶液滴定至终点,消耗KMnO₄溶液体积的平均值为20.00 mL。
①实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需　　　。②某同学设计的下列滴定方式,最合理的是　　　。(夹持部分略去)(填字母序号)

③写出滴定过程中反应的离子方程式　　　　　　　。④计算上述样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为　　　　　　　。

我国拥有很长的海岸线，具有丰富的海洋资源，以海水为原料的盐化工是我国重要的产业。盐卤是海水晒盐后的富含镁盐的溶液，其中除含镁盐外，还含有其他盐类(如下图甲)。盐卤在食品、化工等方面具有广泛的用途。请解答下列与盐卤有关的试题。
(1)根据图甲，写出盐卤中含量最多的两种盐的化学式：       、       。
(2)下图乙是盐卤中某些物质的溶解度曲线，已知T₁℃时，MgSO₄和KCl的溶解度分别为M、N，则它们溶解度大小的关系为       ；将盐卤加热到T₂℃以上，根据溶解度曲线，首先从盐卤中分离出来的晶体是                                                      。

(3)化工厂利用卤水生产金属镁的工艺流程如下：

“操作①”的目的是将氢氧化镁沉淀分离出来，操作①的名称是       。氢氧化镁与试剂B反应的化学方程式为                              。
操作②的名称是       。该方法的优点为                           。
(4)用电解法制备金属镁，两位同学分别设计了下面的两种方法。
甲：电解氯化镁溶液。
乙：电解熔融的氯化镁。
其中同学       (填“甲”或“乙”)能够成功地制备金属镁，假设生产过程中镁元素没有损失，则100 g卤水可制备镁       g。

新型材料纳米级Fe粉具有超强的磁性，能用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。
I．实验室采用气相还原法制备纳米级Fe,其流程如下：

（1）固体加热脱水通常要通入                                     。
（2）生成纳米级Fe的化学方程式为                                             。
Ⅱ．在不同温度下，纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同：温度低于570℃时生成FeO，高于570℃时生成。甲同学用下图所示装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的反应并验证固体产物。

（3）B中收集到的气体是              (填名称)，C装置的作用是         。
（4）乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：

乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO。丙同学认为该结论不正确，他的理由是                 (用离子方程式表示)。
（5）丁同学称取5．60gFe粉，反应一段时间后，停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后，称得质量为6．88g。然后将冷却后的固体物质与足量FeCl₃溶液充分反应，消耗0．08molFeCl₃。丁同学实验的固体产物为                       。

卤块的主要成分是MgCl₂，此外还含 Fe³⁺、Fe²⁺和Mn²⁺等离子。以卤块为原料可制得轻质氧化镁，工艺流程如下图：

已知：Fe²⁺氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化为Fe³⁺，生成Fe(OH)₃沉淀除去。若要求产品尽量不含杂质，请根据表1表2提供的资料，填写空白：
表1 生成氢氧化物沉淀的pH

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）₃	2.7	3.7
Fe（OH）₂	7.6	9.6
Mn（OH）₂	8.3	9.8
Mg（OH）₂	9.6	11.1

表2 化学试剂价格表

试剂	价格（元/吨）
漂液（含NaClO，25.2%）	450
双氧水（含H₂O₂,30%）	2400
烧碱（含98% NaOH）	2100
纯碱（含99.5% Na₂CO₃）	600

海洋是一个丰富的资源宝库，通过海水的综合利用可获得许多物质供人类使用。
（1）海水中盐的开发利用：
Ⅰ.海水制盐目前以盐田法为主，建盐田必须选在远离江河入海口，多风少雨，潮汐落差大且又平坦空旷的海滩。所建盐田分为贮水池、蒸发池和_______池。
II.目前工业上采用比较先进的离子交换膜电解槽法进行氯碱工业生产，在电解槽中阳离子交换膜只允许阳离子通过，阻止阴离子和气体通过，请说明氯碱生产中阳离子交换膜的作用____________________________________________。（写一点即可）
（2）电渗析法是近年来发展起来的一种较好的海水淡化技术，其原理如下图所示。请回答后面的问题：

Ⅰ.海水不能直接通入到该装置中，理由是_____________________________________________。
Ⅱ. B口排出的是________(填“淡水”或“浓水”)。
（3）用苦卤（含Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Cl^-、Br^-等离子）可提取溴，其生产流程如下：

Ⅰ.若吸收塔中的溶液含BrO₃^－，则吸收塔中反应的离子方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
_________________________________________。
Ⅱ.通过①氯化已获得含Br₂的溶液，为何还需经过吹出、吸收、酸化来重新获得含Br₂的溶液？_____________________________________________________________________。
Ⅲ.向蒸馏塔中通入水蒸气加热，控制温度在90⁰C左右进行蒸馏的原因是___________________________________________________________________________。

试题分类