题目内容
【题目】铬是一种银白色的金属,化学性质稳定,用途广泛。 工业上以铬铁矿[主要成分是 Fe(CrO2)2]为原料冶炼铬及获得强氧化性 Na2Cr2O7,其工艺流程如下图所示:
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(1)Na2Cr2O7 中铬元素的化合价为 ,已知 Cr(OH)3 为两性氢氧化物,写出其电离方程式 。
(2)写出利用铝热反应制取铬的化学方程式: ,试剂 c 通常还可以是 (至少写两种) 。
(3)酸化过程中,不选用盐酸的原因是 。
(4)固体 a 的主要成分是 Na2SO4·10H2O,根据图分析,操作a为 、 、过滤。
【答案】
(1)+6、H++CrO2-+H2OCr(OH)3Cr3++3OH-
(2)2Al+Cr2O3
Al2O3+2Cr、CO、C、H2(任写两种都可)
(3)盐酸中的Cl-会被氧化,产生Cl2
(4)蒸发浓缩、降温结晶
【解析】
试题分析:铬铁矿中加入碳酸钠并通入氧气,高温下将Fe(CrO2)2氧化得到Fe2O3、Na2CrO4,同时生成CO2,将得到的固体溶于水得到Na2CrO4溶液,然后过滤,向滤液中加入硫酸酸化,硫酸和Na2CrO4反应生成Na2Cr2O7和硫酸钠,通过蒸发浓缩冷却结晶,依据溶解度图象分析可知,过滤得到固体a的主要成分是Na2SO410H2O,溶液a为Na2Cr2O7溶液;另一份Na2CrO4溶液中加入Na2S发生氧化还原反应,硫元素全部以S2O32-的形式存在,铬元素生成Cr(OH)3沉淀,过滤后灼烧Cr(OH)3得到Cr2O3,利用铝热反应制备金属铬,所以试剂c为Al。
(1)Na2Cr2O7中Na元素化合价为+1价、O元素化合价为-2价,根据化合物中各元素化合价代数和为0得铬元素的化合价为+6价;Cr(OH)3为两性氢氧化物,能发生酸式电离和碱式电离,电离方程式为H++H2O+CrO2-Cr(OH)3Cr3++3OH-,故答案为:+6;H++H2O+CrO2-
Cr(OH)3Cr3++3OH-;
(2)高温下,氧化铬和Al发生置换反应生成Cr,反应方程式为2Al+Cr2O3
Al2O3+2Cr,试剂c能将氧化铬还原生成Cr,所以c应该具有还原性,则c还可以是CO、C、H2等,故答案为:2Al+Cr2O3
Al2O3+2Cr;CO、C、H2等;
(3)Na2CrO4溶液具有强氧化性,能氧化盐酸生成氯气,所以不能用盐酸,故答案为:盐酸中氯离子会被氧化生成氯气;
(4)从溶液中获取晶体采用蒸发浓缩、冷却结晶及过滤方法,故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶。
【题目】在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1)
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 1 mol N2 3mol H2 | 2 mol NH3 | 4 mol NH3 |
NH3的浓度(mol L-1) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出 a kJ | 吸收 b kJ | 吸收 c kJ |
体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
下列说法正确的是
A.2c1> c2 B. a+b> 92.4 C. 2p2<p3 D. α1+α3<1