【题目】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:
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已知:①Na2CO3+Al2O3
2NaAlO2+CO2↑;
②Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+。
根据题意回答下列问题:
(1)“焙烧”时FeO·Cr2O3转化为Na2CrO4和Fe2O3,写出“焙烧”时反应的化学方程式:_____________。
(2)①要检测“酸化”操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用______(填字母代号)。
a.广泛pH试纸
b.甲基橙
c.pH计
d.精密pH试纸
②“酸化”步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是_____________。
(3)“操作Ⅲ”由多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、_____________、_____________、过滤、洗涤、干燥。
(4)相关物质的溶解度数据如下表所示。“操作Ⅲ”中发生反应的化学方程式为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/100 g水) | ||||
0 ℃ | 28 | 35.7 | 4.7 | 163 |
40 ℃ | 40.1 | 36.4 | 26.3 | 215 |
80 ℃ | 51.3 | 38 | 73 | 376 |
(5)称取重铬酸钾试样5.000 g配成500 mL溶液,取出50.00 mL于碘量瓶中,加入20 mL 2 mol/L H2SO4溶液和足量碘化钾,放于暗处5 min。然后加入100 mL水,加入3mL__________(填试剂名称)作指示剂,用0.100 0 mol/L Na2S2O3标准溶液进行滴定,若实验中共用去Na2S2O3标准溶液48.00 mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为___________(保留3位有效数字)。(已知:Cr2O72-+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O;I2+2S2O32-===2I-+S4O62-)
【题目】I.根据下表所示化学反应与数据关系,回答下列问题:
化学反应 | 平衡常数 | 温度 | |
973 K | 1173 K | ||
①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) | K1 | 1.50 | 2.15 |
②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) | K2 | 2.40 | 1.67 |
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) | K3 | ? | ? |
(1)反应①是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在973K时,K3=_________。
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动,可采取的措施有______(填写字母序号)。
A.缩小反应容器的容积 B.扩大反应容器的容积 C.升高温度
D.使用合适的催化剂 E.设法减小平衡体系中的CO浓度
Ⅱ.无机和有机氰化物在工农业生产中应用广泛,尤其是冶金工业常用的氰化物,含氰废水的处理显得尤为重要。含氰废水中的氰化物常以[Fe(CN)6]3-和CN-的形式存在,工业上有多种废水处理方法。
(1)电解处理法:
用如图所示装置处理含CN-废水时,控制溶液pH为9~10并加入NaCl,一定条件下电解,阳极产生的ClO-将CN-氧化为无害物质而除去。铁电极为__________(填“阴极” 或“阳极”),阳极产生ClO-的电极反应为__________________________,阳极产生的ClO-将CN-氧化为无害物质而除去的离子方程式为__________________________。
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(2)UV(紫外光线的简称)—H2O2氧化法。
实验过程:取一定量含氰废水,调节pH,加入一定物质的量的H2O2,置于UV工艺装置中,
光照一定时间后取样分析。
【查阅资料】
①在强碱性溶液中4[Fe(CN)6]3-+4OH-===4[Fe(CN)6]4-+O2↑+2H2O,[Fe(CN)6]4-更稳定;
②[Fe(CN)6]3-转化为CN-容易被H2O2除去;
③HCN是有毒的弱酸,易挥发。
【问题设计】
①请写出HCN的电子式________________。
②含氰废水在不同pH下的除氰效果如图所示,pH选择的最佳范围应为________________(选填编号:
.7~10;
.10~11;
.11~13),解释该pH不宜太大的原因___________________。
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