15.工業(yè)上用重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)結(jié)晶后的母液(含少量的Fe3+)生產(chǎn)重鉻酸鉀(K2Cr2O7).工業(yè)流程如圖1及相關(guān)物質(zhì)溶解度曲線(xiàn)如圖2:

(1)由Na2Cr2O7生產(chǎn)K2Cr2O7的化學(xué)方程式為:Na2Cr2O7+2KCl═K2Cr2O7+2NaCl;通過(guò)冷卻大量析出K2Cr2O7的原因是:低溫下K2Cr2O7的溶解度遠(yuǎn)小于其它組分,隨溫度的降低,K2Cr2O7的溶解度明顯減。
(2)向Na2Cr2O7母液中加堿液調(diào)pH的目的是除去Fe3+
(3)固體A主要為NaCl(填化學(xué)式).固體B主要為K2Cr2O7(填化學(xué)式).
(4)向母液Ⅰ中加入KCl時(shí),加熱沸騰的原因是增大接觸面積加快反應(yīng)速率
(5)用熱水洗滌固體A,將回收洗滌液轉(zhuǎn)移到母液Ⅱ中,操作目的是提高原料的使用率.

分析 由流程可知,溶解后調(diào)節(jié)pH除去少量雜質(zhì)Fe3+,過(guò)濾后蒸發(fā)結(jié)晶得到Na2Cr2O7,然后加入KCl發(fā)生Na2Cr2O7+2KCl═K2Cr2O7+2NaCl,加熱沸騰,加快反應(yīng)進(jìn)行,結(jié)合溶解度圖可知,低溫下K2Cr2O7的溶解度較小,則冷卻結(jié)晶得到K2Cr2O7,母液II蒸發(fā)濃縮只有析出NaCl(A),母液Ⅲ冷卻結(jié)晶主要得到K2Cr2O7(B),以此來(lái)解答.

解答 解:由流程可知,溶解后調(diào)節(jié)pH除去少量雜質(zhì)Fe3+,過(guò)濾后蒸發(fā)結(jié)晶得到Na2Cr2O7,然后加入KCl發(fā)生Na2Cr2O7+2KCl═K2Cr2O7+2NaCl,加熱沸騰,加快反應(yīng)進(jìn)行,結(jié)合溶解度圖可知,低溫下K2Cr2O7的溶解度較小,則冷卻結(jié)晶得到K2Cr2O7,母液II蒸發(fā)濃縮只有析出NaCl(A),母液Ⅲ冷卻結(jié)晶主要得到K2Cr2O7,
(1)由Na2Cr2O7生產(chǎn)K2Cr2O7的化學(xué)方程式為Na2Cr2O7+2KCl═K2Cr2O7+2NaCl,由溶解度圖可知,低溫下K2Cr2O7的溶解度遠(yuǎn)小于其它組分,隨溫度的降低,K2Cr2O7的溶解度明顯減小,則可通過(guò)冷卻結(jié)晶析出大量K2Cr2O7晶體,
故答案為:Na2Cr2O7+2KCl═K2Cr2O7+2NaCl;低溫下K2Cr2O7的溶解度遠(yuǎn)小于其它組分,隨溫度的降低,K2Cr2O7的溶解度明顯減;
(2)母液中含少量雜質(zhì)Fe3+,向Na2Cr2O7母液中加堿液調(diào)pH的目的是除去Fe3+,
故答案為:除去Fe3+;
(3)由上述分析可知,A為NaCl,B為K2Cr2O7,
故答案為:NaCl;K2Cr2O7;
(4)向母液Ⅰ中加入KCl時(shí),加熱沸騰的原因是增大接觸面積加快反應(yīng)速率,
故答案為:增大接觸面積加快反應(yīng)速率;
(5)用熱水洗滌固體A為氯化鈉,氯化鈉能溶于水,所以洗滌液中有一定量的氯化鈉,所以將回收洗滌液轉(zhuǎn)移到母液Ⅱ中,可以提高原料的使用率,
故答案為:提高原料的使用率.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了無(wú)機(jī)物制備流程,把握生產(chǎn)重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)流程及溶解度的利用為解答的關(guān)鍵,注重分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰爸R(shí)綜合應(yīng)用能力的綜合考查,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

9.甲醇(CH3OH)是一種重要的化工原料,也是一種比較理想的燃料.甲醇在各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用.

(1)實(shí)驗(yàn)測(cè)得:32g甲醇在氧氣中完全燃燒,生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出726.4kJ的熱量,試寫(xiě)出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式:2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1452.8kJ•mol-1
(2)燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池.如圖是一個(gè)化學(xué)過(guò)程的示意圖.2CH3OH+3O2+4KOH$?_{充電}^{放電}$ K2CO3+6H2O
①A(石墨)電極的名稱(chēng)是陽(yáng)極.
②通入O2的電極的電極反應(yīng)式是O2+2H2O+4e-=4OH-
③寫(xiě)出通入CH3OH的電極的電極反應(yīng)式是CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O.
④乙池中反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNO3+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$4Ag+O2↑+4HNO3
⑤當(dāng)電路中通過(guò)0.01mol電子時(shí),丙池溶液的C(H+)=0.1mol/L(忽略電解過(guò)程中溶液體積的變化).
(3)合成甲醇的主要反應(yīng)是:2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ•mol-1
①在恒溫恒容條件下,充入一定量的H2和CO,發(fā)生反應(yīng)2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g).則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有bcd
a.混合氣體的密度保持不變             b.混合氣體的總壓強(qiáng)保持不變
c.CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變              d.甲醇的濃度保持不變
e.v(H2)=v(CH3OH)            f.v(CO)=v(CH3OH)
②要提高反應(yīng)2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)中CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是:df
a.升溫         b.加入催化劑       c.增加CO的濃度
d.加入H2      e.加入惰性氣體     f.分離出甲醇.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

10.下列有關(guān)鈉、鐵、鋁性質(zhì)的說(shuō)法中正確的是( 。
A.在地殼中的含量:Fe>Al>Na
B.均能與鹽酸反應(yīng),生成物中金屬價(jià)態(tài)數(shù)值:Al>Fe>Na
C.鈉、鋁均能從FeCl3溶液中置換出鐵
D.等質(zhì)量的三種金屬與足量鹽酸反應(yīng)時(shí),鈉置換出的氫氣最多

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

3.鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO•Cr2O3,還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì),以下是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的流程圖:

已知:①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O2$\stackrel{750℃}{→}$8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;
②Na2CO3+Al2O3$\stackrel{750℃}{→}$2NaAlO2+CO2↑;③Cr2O72-+H2O    2CrO42-+2H+
根據(jù)題意回答下列問(wèn)題:
(1)操作Ⅲ有多步組成,獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是:加入KCl固體、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥.
(2)酸化步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH<5,其目的是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-
(3)固體X中主要含有Fe2O3、MgO(填寫(xiě)化學(xué)式);要檢測(cè)酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,應(yīng)該使用pH計(jì)或精密pH試紙(填寫(xiě)儀器或試劑名稱(chēng)).如表是相關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù),操作Ⅲ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Na2Cr2O7+2KCl→K2Cr2O7↓+2NaCl.
(4)該反應(yīng)在溶液中能發(fā)生的理由是K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7。ɑ蛩姆N物質(zhì)中K2Cr2O7的溶解度最。
 
物質(zhì)溶解度/(g/100g水)
0°C40°C80°C
KCl2840.151.3
NaCl35.736.438
K2Cr2O74.726.373
Na2Cr2O7163215376
(5)副產(chǎn)品Y主要含氫氧化鋁,還含少量鎂、鐵的難溶化合物及可溶性雜質(zhì),精確分析Y中氫氧化鋁含量的方法是稱(chēng)取n g樣品,加入過(guò)量NaOH溶液(填寫(xiě)試劑)、溶解、過(guò)濾、再通入過(guò)量二氧化碳(填寫(xiě)試劑)、…灼燒、冷卻、稱(chēng)量,得干燥固體m g.計(jì)算樣品中氫氧化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{26m}{17n}$(用含m、n的代數(shù)式表示).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

10.工業(yè)生產(chǎn)無(wú)鐵硫酸鋁,以硫酸浸取鋁土礦得含鐵(Fe2+和Fe3+)的硫酸鋁溶液,加熱到一定溫度,攪拌,加入一定量高錳酸鉀溶液和硫酸錳溶液,在溶液中生成活性二氧化錳,調(diào)節(jié)溶液的pH,反應(yīng)一段時(shí)間,F(xiàn)e (OH) 3和二氧化錳發(fā)生吸附共沉作用,最終得到無(wú)鐵硫酸鋁產(chǎn)品.

(1)KMnO4首先將Fe2+氧化為Fe3+,其本身被還原為MnO2,反應(yīng)的離子方程式為MnO4-+3Fe2++4H+=3Fe3++MnO2+2H2O.
(2)寫(xiě)出高錳酸鉀溶液和硫酸錳溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式2KMnO4+3MnSO4+2H2O=5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4.實(shí)驗(yàn)證明,n(MnO2)/n(Fe)控制在4:1時(shí),除鐵效果較好.若溶液中亞鐵離子和鐵離子濃度均為0.03mol/L,為達(dá)到較好的除鐵效果,每1L溶液應(yīng)加入高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.102mol.
(3)調(diào)節(jié)pH的作用是使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去.
(4)操作1的名稱(chēng)為過(guò)濾,操作2的名稱(chēng)為蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾洗滌.
(5)下列有關(guān)工藝的說(shuō)法正確的是ABC.(填字母序號(hào))
A.可以向溶液中再加入鋁土礦粉等調(diào)節(jié)pH
B.溶液的堿性越強(qiáng),則除鐵效果越好,但同時(shí)會(huì)影響硫酸鋁的產(chǎn)率
C.活性二氧化錳生成量應(yīng)適宜,不足時(shí)鐵的去除率較低,過(guò)量時(shí)會(huì)增加成本
D.可以直接向溶液中加入二氧化錳粉末以除去Fe (OH) 3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

20.四氯化鈦是無(wú)色液體,沸點(diǎn)為136℃.它極易水解,遇空氣中水蒸氣即產(chǎn)生“白煙”(TiCl4+H2O=TiOCl2+2HCl↑).在650℃~850℃下,將氯氣通過(guò)二氧化鈦和炭粉的混合物可得到四氯化鈦和一種有毒氣體.下圖是某科研小組制備TiCl4的反應(yīng)裝置:其主要操作步驟如下:
①連接好整套裝置,在通Cl2前先通入CO2氣體并持續(xù)一段時(shí)間;
②當(dāng)錐形瓶中TiCl4的量不再增加時(shí),停止加熱,從側(cè)管中改通CO2氣體直到電爐中的瓷管冷卻為止;
③將TiO2、炭粉混合均勻后,裝入管式電爐中;
④將電爐升溫到800℃,一段時(shí)間后改通Cl2,同時(shí)在冷凝管中通冷凝水
試回答下列問(wèn)題:
(1)正確的操作順序?yàn)椋ㄌ钚蛱?hào))③①④②.
(2)C裝置中的反應(yīng)的化學(xué)方程式為T(mén)iO2+2Cl2+2C $\frac{\underline{\;650℃~850℃\;}}{\;}$TiCl4+2CO.
(3)B中的試劑為濃硫酸; 其作用是干燥氯氣.
(4)D裝置的作用是冷凝回流四氯化鈦.
(5)干燥管中無(wú)水CaCl2的作用是防止E中的水蒸氣進(jìn)入D中,使TiCl4水解.
(6)從環(huán)境保護(hù)的角度,提出一個(gè)優(yōu)化方案:在尾氣出口處加一點(diǎn)燃的酒精燈或增加一尾氣處理裝置.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

7.PM2.5(可入肺顆粒物)污染跟冬季燃煤密切相關(guān),燃煤還同時(shí)排放大量的SO2和NOX.旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法是去除燃煤煙氣中二氧化硫的方法之一,工藝流程如圖所示:
500℃時(shí),在催化劑存在條件下,分別將2mol SO2和1mol O2置于恒壓容器I和恒容容器II中(兩容器起始容積相同),充分反應(yīng),二者均達(dá)到平衡后:
①兩容器中SO3的體積分?jǐn)?shù)關(guān)系是I>II(填“>”、“<”或“=”).若測(cè)得容器II中的壓強(qiáng)減小了30%,則該容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為90%.
②t1時(shí)刻分別向兩容器的平衡體系中加入2mol SO3,則兩容器中SO3的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化曲線(xiàn)圖正確的是A(填序號(hào)).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

4.稱(chēng)為“工業(yè)的血液”,以石油為原料不僅可以得到各種燃料油,還可以獲得多種有機(jī)化工原料.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)將石蠟油與碎瓷片混合共熱,產(chǎn)生的混合氣體冷卻至室溫后,其成分如下:
物質(zhì)CH4CH3-CH3CH2═CH2
物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)20%30%50%
(2)將2mol該混合氣體通入足量的溴的四氯化碳溶液中,消耗Br2的物質(zhì)的量為1mol.
(3)經(jīng)發(fā)現(xiàn),石蠟與碎瓷片混合共熱的產(chǎn)物中,除氣態(tài)烴CH4、C2H6、CH2═CH2外,還有另一種液態(tài)烴生成.0.2mol該液態(tài)烴在O2中完全燃燒時(shí),得到的兩種生成物的物質(zhì)的量均為1.2mol,則該烴的分子式為C6H12.該烴的同分異構(gòu)體有多種,其中一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,
(4)該有機(jī)物分子中一定處于同一平面的碳原子數(shù)為6.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

5.下列各指定微粒的數(shù)目比不是1:1的是(  )
A.NaHSO4晶體中陽(yáng)離子和陰離子B.Na2O2晶體中陰離子和陽(yáng)離子
C.Mg2+離子中的質(zhì)子和中子D.氯化鈉中的質(zhì)子總數(shù)和電子總數(shù)

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