题目内容

16．重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO•Cr2O3，还含有硅、铝等杂质．制备流程如图所示：

回答下列问题：
（1）步骤①的主要反应为：FeO•Cr2O3+Na2CO3+NaNO3$\stackrel{高温}{→}$ Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2
上述反应配平后FeO•Cr2O3与NaNO3的系数比为2：7．该步骤不能使用陶瓷容器，原因是二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳．
（2）滤渣1中含量最多的金属元素是Fe，滤渣2的主要成分是Al（OH）3及含硅杂质．
（3）步骤④调滤液2的pH使之变小（填“大”或“小”），原因是2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O（用离子方程式表示）．
（4）有关物质的溶解度如图所示．向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体．冷却到d（填标号）得到的K2Cr2O7固体产品最多．

a.80℃b.60℃c.40℃d.10℃
步骤⑤的反应类型是复分解反应．
（5）某工厂用m1 kg 铬铁矿粉（含Cr2O3 40%）制备K2Cr2O7，最终得到产品 m2 kg，产率为$\frac{{m}_{2}}{\frac{{m}_{1}×40%}{152g/mol}×294g/mol}$×100%．

分析 铬铁矿的主要成分为FeO•Cr2O3，还含有硅、铝等杂质，制备重铬酸钾，由制备流程可知，步骤①的主要反应为FeO•Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2，Cr元素的化合价由+3价升高为+6价，Fe元素的化合价由+2价升高为+3价，N元素的化合价由+5价降低为+3价，由电子、原子守恒可知，反应为2FeO•Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3$\stackrel{高温}{→}$ 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2，该步骤中若使用陶瓷，二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，则使用铁坩埚，熔块水浸过滤分离出滤渣1含Fe2O3，滤液1中含NaAlO2、Na2CrO4，调节pH过滤分离出Al（OH）3、Si，滤液2中含Na2CrO4，④中调节pH发生2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O，滤液3含Na2Cr2O7，由水中的溶解度：Na2Cr2O7＞K2Cr2O7，可知⑤中向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体后得到K2Cr2O7，溶解度小的析出，以此来解答．

解答 解：（1）由上述分析可知步骤①的主要反应为2FeO•Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2，则FeO•Cr2O3与NaNO3的系数比为2：7，该步骤不能使用陶瓷容器，原因是二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳，
故答案为：2：7；二氧化硅与碳酸钠高温下反应生成硅酸钠和二氧化碳；
（2）由上述分析可知，滤渣1含Fe2O3，滤渣1中含量最多的金属元素是Fe，滤渣2的主要成分是Al（OH）3及含硅杂质，
故答案为：Fe；Al（OH）3；
（3）④中调节pH发生2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O，则步骤④调滤液2的pH使之变小，增大氢离子浓度，平衡正向移动，利于生成Cr2O72-，
故答案为：小；2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O；
（4）向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体，由溶解度可知，冷却到40℃K2Cr2O7固体的溶解度在四种物质中较小、且溶解度较大，过滤分离产品最多，10℃时最合适；步骤⑤发生Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl，反应类型是复分解反应，
故答案为：d；复分解反应；
（5）用m1 kg 铬铁矿粉（含Cr2O3 40%）制备K2Cr2O7，最终得到产品 m2 kg，产率为$\frac{实际产量}{理论产量}$，由Cr原子守恒可知，则产率为$\frac{{m}_{2}}{\frac{{m}_{1}×40%}{152g/mol}×294g/mol}$×100%，
故答案为：$\frac{{m}_{2}}{\frac{{m}_{1}×40%}{152g/mol}×294g/mol}$×100%．

点评 本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握流程中发生的反应、混合物分离提纯、发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识与实验的结合，题目难度不大．

练习册系列答案
相关题目
7．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．3.4g H2O2中含有的共用电子对数为0.1NA
B．25℃，pH=13的NaOH溶液中，含有OH-的数目为0.1NA
C．标准状况下，11.2 L由CH4和C2H4组成的混合气体中含有氢原子的数目为2NA
D．标准状况下，2.24L氯气溶于水发生反应，转移的电子数目为0.1NA
7．下列说法正确的是（　　）
A．为了防止富脂食品氧化变质，延长食品的保质期，常在包装袋中放入生石灰
B．海水中含有丰富的碘元素，因此碘被称为“海洋元素”
C．工业生产玻璃、水泥、漂白粉，均需要用石灰石为原料
D．可以利用氯化铁溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈
4．下列变化中，气体被还原的是（　　）
A．二氧化碳使Na2O2固体变白B．氯气使KBr溶液变黄
C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
11．化学与生活密切相关．下列说法错误的是（　　）
A．PM2.5是指粒径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物
B．绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C．燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D．天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料
1．汉黄芩素是传统中草药黄芩的有效成分之一，对肿瘤细胞的杀伤有独特作用．下列有关汉黄芩素的叙述正确的是（　　）
A．汉黄芩素的分子式为C16H13O5
B．该物质遇FeCl3溶液显色
C．1 mol该物质与溴水反应，最多消耗1mol Br2
D．与足量H2发生加成反应后，该分子中官能团的种类减少1种
2．纯碱是重要的化工原料，在医药、冶金、化工、食品等领域被广泛使用．
（1）工业生产纯碱的第一步是除去饱和食盐水的中Mg2+、Ca2+离子，从成本角度考虑加入试剂的化学式为Ca（OH）2、Na2CO3．
某实验小组的同学模拟侯德榜制碱法制取纯碱，流程如图1：
已知：几种盐的溶解度
NaClNH4HCO3NaHCO3NH4Cl
溶解度（20°C，100gH2O时）36.021.79.637.2
（2）①写出装置I中反应的化学方程式NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl．
②从平衡移动角度解释该反应发生的原因在溶液中存在下述两种平衡NH3+H2O?NH3•H2O?NH4++OH-，CO2+H2O?H2CO3?H++HCO3-，OH-与H+结合生成水，促进两平衡正向移动，使溶液中的NH4+和HCO3-浓度均增大，由于NaHCO3溶解度小，因此HCO3-与Na+结合生成NaHCO3，固体析出使得反应发生．
③操作①的名称是过滤．
（3）写出装置II中发生反应的化学方程式2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑．
（4）请结合化学用语说明装置III中加入磨细的食盐粉及NH3的作用．在母液中含有大量的NH4+和Cl-，存在平衡NH4Cl（s）?NH4++Cl-，通入氨气增大NH4+的浓度，加入磨细的食盐粉，增大Cl-的浓度，使上述平衡逆向移动，促使氯化铵结晶析出
（5）该流程中可循环利用的物质是氯化钠和二氧化碳
（6）制出的纯碱中含有杂质NaCl，为测定其纯度，下列方案中不可行的是c．
a．向m克纯碱样品中加入足量CaCl2溶液，测生成CaCO3的质量
b．向m克纯碱样品中加入足量稀H2SO4，干燥后测生成气体的体积
c．向m克纯碱样品中加入足量AgNO3溶液，测生成沉淀的质量．
19．2017 年世界地球日我国的主题为“节约集约利用资源，倡导绿色简约生活”．下列做法应提倡的是（　　）
A．夏天设定空调温度尽可能的低B．推广使用一次性塑料袋和纸巾
C．少开私家车多乘公共交通工具D．对商品进行豪华包装促进销售
11．化合物H是一种用于合成γ-分泌调节剂的药物中间体，其合成路线流程图如下：

（1）C中的含氧官能团名称为醚键和酯基．
（2）D→E 的反应类型为取代反应．
（3）写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：． 
①含有苯环，且分子中有一个手性碳原子；②能发生水解反应，水解产物之一是α-氨基酸，另一水解产物分子中只有2种不同化学环境的氢．
（4）G 的分子式为C12H14N2O2，经氧化得到H，写出G的结构简式：．
（5）已知：$→_{K_{2}CO_{3}}^{（CH_{3}）_{2}SO_{4}}$（R代表烃基，R'代表烃基或H） 请写出以和（CH3）2SO4为原料制备的合成路线流程图（无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网