3.铬铁矿的主要成分可表示为FeO•Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.将铬铁矿和碳酸钠混合充分焙烧.
Ⅱ.焙烧后的固体加水浸取,分离得到溶液A和固体A.
Ⅲ.向溶液A中加入醋酸调pH约7~8,分离得到溶液B和固体B.
Ⅳ.再向溶液B中继续加醋酸酸化,使溶液pH小于5.
Ⅴ.向上述溶液中加入氯化钾,得到重铬酸钾晶体.
(1)Ⅰ中焙烧发生的反应如下,配平并填写空缺:
4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;
②Na2CO3+Al2O3═2NaAlO2+CO2↑.
(2)固体A中主要含有Fe2O3、MgO(填写化学式).
(3)已知重铬酸钾溶液中存在如下平衡:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O.Ⅳ中调节溶液pH<5时,其目的是由于存在反应平衡2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,加入酸,氢离子浓度增大,平衡右移,作用是使CrO42-转化为Cr2O72-.
(4)Ⅴ中发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl,已知如表数据
①该反应能发生的理由是温度对氯化钠的溶解度影响小,但对重铬酸钾的溶解度影响较大,利用复分解反应在低温下可以得到重铬酸钾.
②获得K2Cr2O7晶体的操作有多步组成,依次是:加入KCl固体、加热蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体.
(5)Ⅲ中固体B中主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析固体B中氢氧化铝含量的方法是:称取n g样品,加入过量氢氧化钠溶液(填写试剂名称)、溶解、过滤、再通入过量的CO2、…灼烧、冷却、称量,得干燥固体m g.计算样品中氢氧化铝的质量分数为$\frac{26m}{17n}$ (用含m、n的代数式表示).
Ⅰ.将铬铁矿和碳酸钠混合充分焙烧.
Ⅱ.焙烧后的固体加水浸取,分离得到溶液A和固体A.
Ⅲ.向溶液A中加入醋酸调pH约7~8,分离得到溶液B和固体B.
Ⅳ.再向溶液B中继续加醋酸酸化,使溶液pH小于5.
Ⅴ.向上述溶液中加入氯化钾,得到重铬酸钾晶体.
(1)Ⅰ中焙烧发生的反应如下,配平并填写空缺:
4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;
②Na2CO3+Al2O3═2NaAlO2+CO2↑.
(2)固体A中主要含有Fe2O3、MgO(填写化学式).
(3)已知重铬酸钾溶液中存在如下平衡:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O.Ⅳ中调节溶液pH<5时,其目的是由于存在反应平衡2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,加入酸,氢离子浓度增大,平衡右移,作用是使CrO42-转化为Cr2O72-.
(4)Ⅴ中发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl,已知如表数据
| 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 | |
②获得K2Cr2O7晶体的操作有多步组成,依次是:加入KCl固体、加热蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体.
(5)Ⅲ中固体B中主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析固体B中氢氧化铝含量的方法是:称取n g样品,加入过量氢氧化钠溶液(填写试剂名称)、溶解、过滤、再通入过量的CO2、…灼烧、冷却、称量,得干燥固体m g.计算样品中氢氧化铝的质量分数为$\frac{26m}{17n}$ (用含m、n的代数式表示).
18.稀土元素是周期表中IIIB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)的主要流程如图:

已知①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如表:
②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(Y2FeBe2Si2O10)的组成用氧化物的形式可表示为Y2O3•FeO•2BeO•2SiO2.
(2)欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀,则
①最好选用盐酸、b(填字母)两种试剂,再通过必要的操作即可实现.
a.NaOH溶液 b.氨水 c.CO2气 d.HNO3
②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式:BeO22-+4H+=Be2++2H2O.
(3)为使Fe3+沉淀完全,须用氨水调节pH=a,则a应控制在3.7<a<6.0的范围内;检验Fe3+是否沉淀完全的操作方法是取少量滤液,滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,若不变血红色,则说明Fe3+完全沉淀,反之则未完全沉淀.
已知①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如表:
| 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH | |
| Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
| Y3+ | 6.0 | 8.2 |
(1)钇矿石(Y2FeBe2Si2O10)的组成用氧化物的形式可表示为Y2O3•FeO•2BeO•2SiO2.
(2)欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀,则
①最好选用盐酸、b(填字母)两种试剂,再通过必要的操作即可实现.
a.NaOH溶液 b.氨水 c.CO2气 d.HNO3
②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式:BeO22-+4H+=Be2++2H2O.
(3)为使Fe3+沉淀完全,须用氨水调节pH=a,则a应控制在3.7<a<6.0的范围内;检验Fe3+是否沉淀完全的操作方法是取少量滤液,滴加几滴KSCN溶液,观察溶液是否变为血红色,若不变血红色,则说明Fe3+完全沉淀,反之则未完全沉淀.
14.设反应①Fe(s)+CO2(g)═FeO(s)+CO(g) 平衡常数为 K1;
反应②Fe(s)+H2O(g)═FeO(s)+H 2 (g) 平衡常数为 K2;
测得在不同温度下,K1、K2值如下:
(1)在500℃时进行反应①,若CO2起始浓度为1mol•L-1,10分钟后达到平衡,则V(CO)为0.05mol/(L•min).
(2)在 900℃时反应 CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)的平衡常数 K=1.50.
(3)700℃反应②达到平衡,其它条件不变时,使得该平衡向右移动,可以采取的措施有BC(选填编号).
A.缩小反应器体积 B.加入水蒸气
C.降低温度到500℃D.加入Fe粉
(4)如果上述反应①在体积不变的密闭容器中发生,能说明反应已达到平衡状态的是AC(选填编号).
A.v正(CO)=v 逆 (CO2) B.C(CO)=C(CO2)
C.容器内气体的密度不变 D.容器内压强不变
(5)若反应①在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,改变下列条件再达平衡后,相应物质的物理量如何变化?(选填“增大”、“减小”或“不变”)
①降低温度,CO2的平衡浓度增大;
②再通入CO2,CO2的转化率不变.
(6)下列图象符合反应①的是A(填序号)(图中 v 是速率、φ 为混合其中CO含量,T为温度)
0 160460 160468 160474 160478 160484 160486 160490 160496 160498 160504 160510 160514 160516 160520 160526 160528 160534 160538 160540 160544 160546 160550 160552 160554 160555 160556 160558 160559 160560 160562 160564 160568 160570 160574 160576 160580 160586 160588 160594 160598 160600 160604 160610 160616 160618 160624 160628 160630 160636 160640 160646 160654 203614
反应②Fe(s)+H2O(g)═FeO(s)+H 2 (g) 平衡常数为 K2;
测得在不同温度下,K1、K2值如下:
| 温度/℃ | K1 | K2 |
| 500 | 1.00 | 3.15 |
| 700 | 1.47 | 2.26 |
| 900 | 2.40 | 1.60 |
(2)在 900℃时反应 CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)的平衡常数 K=1.50.
(3)700℃反应②达到平衡,其它条件不变时,使得该平衡向右移动,可以采取的措施有BC(选填编号).
A.缩小反应器体积 B.加入水蒸气
C.降低温度到500℃D.加入Fe粉
(4)如果上述反应①在体积不变的密闭容器中发生,能说明反应已达到平衡状态的是AC(选填编号).
A.v正(CO)=v 逆 (CO2) B.C(CO)=C(CO2)
C.容器内气体的密度不变 D.容器内压强不变
(5)若反应①在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,改变下列条件再达平衡后,相应物质的物理量如何变化?(选填“增大”、“减小”或“不变”)
①降低温度,CO2的平衡浓度增大;
②再通入CO2,CO2的转化率不变.
(6)下列图象符合反应①的是A(填序号)(图中 v 是速率、φ 为混合其中CO含量,T为温度)