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做辅助剂，在化学工业和制药工业中也可做氧化剂，应用领域十分广泛。实验室中红矾钠可用一种铬铁矿(主要成分：FeO·Cr2O3，还含有少量的Al2O3)通过以下过程来制取。

回答下列问题：
(1)步骤Ⅰ中反应化学方程式为4FeO2·Cr2O3(s)＋8Na2CO3(s)＋7O2(g)=8Na2CrO4(s)＋2Fe2O3(s)＋8CO2(g)。
①在实验室，步骤Ⅰ应在________(填“陶瓷”或“铁”)坩埚中完成。
②在常温下该反应速率极慢，下列措施中能使反应速率增大的是________(填字母)。
A．将原料粉碎　B．增加纯碱的用量　C．升高温度
(2)步骤Ⅱ中NaOH的作用是________________________(用化学反应方程式表示)。
(3)步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为________；反应完成的标志是________。
(4)利用下面的复分解反应，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：Na2Cr2O7＋2KCl=K2Cr2O7＋2NaCl(已知：温度对氯化钠的溶解度影响很小，对重铬酸钾的溶解度影响较大)
基本实验步骤为①溶解；②________；③________；④冷却，结晶，再过滤得K2Cr2O7晶体。其中③应在________(填“高温”或“低温”)条件下进行。

(1)①铁　②AC
(2)Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O
(3)2CrO42—＋2H＋=Cr2O72—＋H2O　溶液由黄色变成橙色
(4)②蒸发　③过滤　高温

解析

练习册系列答案
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某研究小组设计如下工艺路线提纯工业碳酸钠。已知工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－、和SO42—等杂质。

Ⅰ.碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示：

Ⅱ.有关物质的溶度积如下：

物质
CaCO3
MgCO3
Ca(OH)2
Mg(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
4.96×10－9
6.82×10－6
4.68×10－6
5.61×10－12
2.64×10－39
 
根据所给信息，回答下列问题：
(1)加入NaOH溶液时发生的离子方程式为___________________________。
向含有Mg2＋、Fe3＋的溶液中滴加NaOH溶液，当两种沉淀共存且溶液的pH＝8时，c(Mg2＋)∶c(Fe3＋)＝__________________________________________
(2)“趁热过滤”时的温度应控制在____________________________________
(3)有人从“绿色化学”的角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。请你分析实际工业生产中是否可行__________________，并说明理由_______________________________________

二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下:

（1）洗涤滤渣A的目的是为了除去____________（填离子符号），检验该离子是否洗净的方法是_________________________________________________________。
（2）第②步反应的离子方程式是______________________________________，滤渣B的主要成分是___________________。
（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP______________（填“能”或“不能”）与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有_______________、烧杯、玻璃棒、量筒等。
（4）取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536 g，加硫酸溶解后，用0.100 0 mol·L－1 FeSO4标准溶液滴定至终点时（铈被还原为Ce3＋），消耗25.00 mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为___________（结果保留两位有效数字）。

海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：

(1)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。__________________________
(2)实验室将粗盐制成精盐的过程中，溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的：
①溶解：________________。
②过滤：__________________________。
③蒸发：________________。

稀土元素是周期表中Ⅲ B族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3。其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石（ Y2FeBe2Si2O10），以此矿石为原料生产氧化钇（Y2O3）的主要流程如下：

已知：I．有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：

 
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe3+
2.7
3.7
Y3+
6.0
8.2
 
Ⅱ．在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。
（1）钇矿石（Y2 FeBe2Si2O10）的组成用氧化物的形式可表示为              。
（2）欲从Na2 SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则
①最好选用盐酸和下列选项中的       试剂（填字母代号），
a．NaOH溶液    b．氨水    c．CO2气    d．HNO3
再通过     操作方可实现（填实验操作名称）。
②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式：                         ；
（3）为使Fe3+沉淀完全，须用氨水调节pH =a，则a应控制在                  
的范围内；继续加氨水调节pH =b发生反应的离子方程式为                       ，溶液中Fe3+完全沉淀的判定标准是                          。

银氨溶液放久后会产生叠氮化银（AgN3）而引起爆炸，直接排放会污染环境，且造成银资源的浪费。某研究小组设计了从银镜反应后的废液中（含过量的银氨溶液，假设不含单质银）回收银的如下两种实验流程：
（已知：[Ag（NH3）2]＋在溶液中存在平衡：[Ag（NH3）2]＋??Ag＋＋2NH3）

（1）写出甲方案第①步废液与稀HNO3反应的离子方程式                                                                       。
（2）甲方案第②步加入的铁粉要过量的目的是                                                                                                                                               。
甲方案流程可能产生的大气污染物是                                                                       。
（3）乙方案若最终得到银粉的质量偏大，排除未洗涤干净的因素，可能的原因是                                                                       。
（4）实验室配制银氨溶液的操作过程是                                                                                                                                                                                                                       。
（5）已知乙方案第③步反应有H2S气体产生，若最终得到银粉21.6 g，不考虑其他损失，理论上该步需要加入铁粉       g。

海洋是生命的摇篮、资源的宝库。中国要实施海洋强国战略，实现由海洋大国向海洋强国迈进的梦想。海洋经济已经成为拉动我国国民经济发展的重要引擎，海水的综合开发、利用是海洋经济的一部分，海水中可提取多种化工原料，下面是工业上对海水的几项综合利用的示意图。其流程如下图所示：

（1）写出①、②反应的离子方程式：
①______________________，②______________________。
（2）工业上利用电解饱和食盐水产生的氢气和氯气制取盐酸，为了体现绿色化学理念，使氯气充分反应，采取将氯气在氢气中燃烧的办法，可避免氯气燃烧不完全污染空气，请写出氯气在氢气中燃烧的实验现象：______________________。
（3）粗盐中含有Ca２＋、Mg２＋、SO4２－等杂质，精制后可得到饱和NaC1溶液。现有下列除杂试剂：A．盐酸   B．氢氧化钡溶液   C．碳酸钠溶液。精制时加入过量除杂试剂的正确顺序是______________。（填序号）
（4）金属镁在空气中燃烧时，除生成MgO外，还有少量Mg3N2生成。把等物质的量的金属镁分别放在：A．纯氧气（O2）中；B．二氧化碳气体中；C．空气中。完全燃烧后，得到的固体物质的质量由大到小的顺序是______________。（填序号）
（5）将电解饱和NaCl溶液生成的氯气通入氢氧化钠溶液中可以得到NaClO。某化学兴趣小组探究NaClO与尿素CO(NH2)2的反应产物，通过实验发现产物除某种盐外，其余产物都是能参与大气循环的物质，则该反应的化学方程式为____________。

海水中有丰富的资源，多种多样的海洋动物和植物，海底有丰富的矿藏、石油、天然气等，此外，海水中还含有大量的电解质，它们电离产生Cl－、Br－（溴离子）、SO42－、Na＋、Mg2＋、Ca2＋等，都是重要资源。

（1）写出步骤①、②、④分离提纯的方法：
①                 ； ②                 ； ④                 。
（2）步骤②分离提纯过程中需要选用主要玻璃仪器的名称                       。
（3）欲除去初步提纯后的粗盐中的MgCl2、CaCl2和Na2SO4，应向该粗食盐水中依次加入NaOH溶液、          溶液、          溶液，然后过滤；为尽可能除去杂质，每次加入的试剂应          。向所得溶液中滴加          至无气泡产生，再经蒸发结晶得到食盐晶体。
（4）检验淡水中是否含有Cl-的操作现象及结论                               。
（5）写出加入试剂a后，发生反应的离子方程式                              。
（6）工业上用电解饱和食盐水的方法生产氯气、氢气和烧碱，请写出利用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学方程式                      ________________________________________________ 。

草酸（乙二酸）可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸（含2个结晶水）的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为                             。
（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是       ，滤渣是      ；过滤操作②的滤液是          和         ，滤渣是        。 
（3）工艺过程中③和④的目的是                                。
（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是            。
（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250g溶于水中，用0.0500 mol/L的酸性KMnO4溶液滴定，至粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00mL，反应的离子方程式为                 ；列式计算该成品的纯度               。

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