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:
![]()
已知:①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+
7O2
8Na2CrO4
+ 2 Fe2O3 + 8CO2↑;
②Na2CO3
+ Al2O3
2NaAlO2
+ CO2↑;③ Cr2O72-+ H2O![]()
2CrO42- +
2H+
根据题意回答下列问题:
(1)固体X中主要含有_________(填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用__________(填写仪器或试剂名称)。
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是_________________________________。
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、 、过滤、_______、干燥。
(4)下表是相关物质的溶解度数据,操作Ⅲ发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl → K2Cr2O7↓+2NaCl。
|
物质 |
溶解度/(g/100g水) |
||
|
0°C |
40°C |
80°C |
|
|
KCl |
28 |
40.1 |
51.3 |
|
NaCl |
35.7 |
36.4 |
38 |
|
K2Cr2O7 |
4.7 |
26.3 |
73 |
|
Na2Cr2O7 |
163 |
215 |
376 |
该反应在溶液中能发生的理由是_______________。
(5)副产品Y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Y中氢氧化铝含量的方法是称取n g样品,加入过量______(填写试剂)、溶解、过滤、再______(填写试剂)、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_________(用含m、n的代数式表示)。
某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下:
|
物质 |
Al |
Al2O3 |
Fe |
Fe2O3 |
|
熔点/℃ |
660 |
2054 |
1535 |
1462 |
|
沸点/℃ |
2467 |
2980 |
2750 |
-- |
Ⅰ.某同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是:该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。
你认为他的解释是否合理?答:__________(填“合理”或“不合理”)
(1)设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 ,
反应的离子方程式为 。
(2)实验室溶解该熔融物,下列试剂中最好的是 (填序号)。
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.氢氧化钠溶液
Ⅱ.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题:
![]()
(3)图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生反应的离子方程式为__________
(4)在DE段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式为__________
(5)上述现象说明溶液中________________结合OH-的能力比________强(填离子符号)。
(6)B点对应的沉淀的物质的量为________mol,C点对应的氢氧化钠溶液的体积为_______mL。