【题目】重铬酸钾(K2Cr2O7)为用途极广的铬化合物,供制铬矾。火柴、铬颜料、并供鞣革、电镀、有机合成等用。铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有SiO2、Al2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备K2Cr2O7晶体的过程如图所示:
根据题意回答下列问题:
(1)锻烧时,铬铁矿发生复杂反应生成Na2CrO4和NaFeO2,同时杂质SiO2、Al2O3与Na2CO3发生反应,其中Al2O3发生反应的化学方程式是___。
(2)NaFeO2遇水强烈水解生成滤渣l的反应离子方程式是___。
(3)滤液1和滤液2均需调节溶液pH,滤液1调节pH为7-8目的是___,滤液2调节pH约为5目的是___。
物质 | 溶解度/(g/100g水) | ||
0℃ | 40℃ | 80℃ | |
KCl | 28 | 40.1 | 51.3 |
NaCl | 35.7 | 36.4 | 38 |
K2Cr2O7 | 4.7 | 26.3 | 73 |
Na2Cr2O7 | 163 | 215 | 376 |
(4)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体,析出K2Cr2O7晶体。此法能够制得K2Cr2O7晶体的原因是:___;为了从溶液中得到较多K2Cr2O7晶体的操作过程是:___、过滤、洗涤、干燥。将得到的K2Cr2O7晶体进一步纯化操作是:___。
(5)K2Cr2O7性质:往K2Cr2O7溶液中加入AgNO3溶液,生成一种砖红色沉淀、溶液的pH减小,反应离子方程式是___。
(6)K2Cr2O7产品含量测定:准确称取试样2.5g配成250mL溶液,用移液管吸取25.00mL溶液放入碘量瓶,加入10mL2mol/L硫酸、2gKI于暗处5min,另加100mL水,用0.2000mol/L Na2S2O3标准液滴定至溶液黄绿色,再加3mL淀粉溶液继续滴定至蓝色褪去并呈亮绿色。平行三次实验,平均消耗Na2S2O3标准液的体积25.00mL。K2Cr2O7产品的纯度为___。
有关反应如下:K2Cr2O7+6KI+7H2SO4=Cr2(SO4)3+4K2SO4+3I2+7H2O
2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
【答案】 NaFeO2+2H2O=NaOH+ Fe(OH)3↓ NaAlO2、Na2SiO3转化为H2SiO3、Al(OH)3除去 Na2CrO4在酸性条件下可转化为Na2Cr2O7 同温度下K2Cr2O7晶体的溶解度小于Na2Cr2O7,冷却时会结晶析出 加热浓缩、降温结晶 重结晶 98%
【解析】
由流程可知,焙烧时发生反应铬铁矿的主要成分可表示为FeOCr2O3,还含有SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质,将铬铁矿和碳酸钠、氧气混合焙烧,发生反应4FeOCr2O3+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2、Na2CO3+Al2O3=2NaAlO2+CO2↑、Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2↑,然后水浸时发生NaFeO2+2H2O=NaOH+Fe(OH)3↓,过滤得到滤渣1和滤液1,K2Cr2O7有强氧化性可知,滤液1中主要是NaAlO2、Na2SiO3、Na2CrO4、NaOH,滤渣1为Fe(OH)3;将滤液1中调节pH使NaAlO2、Na2SiO3反应生成H2SiO3、Al(OH)3,滤渣2是H2SiO3、Al (OH)3,滤液2主要是Na2CrO4,调节pH值酸性,溶质变为Na2Cr2O7,然后加入硫酸钾固体,因为Na2Cr2O7的溶解度大于K2Cr2O7,所以得到K2Cr2O7晶体,采用过滤方法得到K2Cr2O7晶体,以此来解答。
(1)根据题目信息可知Al2O3与Na2CO3反应生成NaAlO2,
故答案为:;
(2)根据分析可知滤渣1为Fe(OH)3,故答案为:NaFeO2+2H2O=NaOH+ Fe(OH)3↓;
(3)滤液1中调节pH可使NaAlO2、Na2SiO3反应生成H2SiO3、Al(OH)3,到达除杂目的,酸性条件下Na2CrO4可转化为Na2Cr2O7;
故答案为:NaAlO2、Na2SiO3转化为H2SiO3、Al(OH)3除去;Na2CrO4在酸性条件下可转化为Na2Cr2O7;
(4)根据表格可知同温度下K2Cr2O7晶体的溶解度小于Na2Cr2O7,Na2Cr2O7;溶液中加入KCl固体可发生复分解反应;K2Cr2O7晶体的溶解度受温度影响大,杂质能溶于水,溶液中得到较多晶体的操作是加热浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥;K2Cr2O7晶体进一步纯化操作是重结晶,
故答案为:同温度下K2Cr2O7晶体的溶解度小于Na2Cr2O7,冷却时会结晶析出;加热浓缩、降温结晶;重结晶;
(5)根据题目信息和反应物通过元素守恒可知离子方程式为:;
(6)根据所给的两个方程式可到物质间的数量关系为:K2Cr2O7~3 I2~6 Na2S2O3,n(Na2S2O3)=(0.2000×25×10-3
故答案为:98%。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】阿司匹林也叫乙酰水杨酸,是百年来三大经典药物之一.用于治感冒、发热、头痛、牙痛、关节痛、风湿病,还能抑制血小板聚集,用于预防和治疗缺血性心脏病、心绞痛、心肺梗塞、脑血栓形成,也可应用于血管形成术及旁路移植术.阿司匹林经典的合成方法如下流程:
回答下列问題:
(1)阿司匹林的分子式为 ______ ,分子中所含官能团为 ______ 、 ______ ;水杨酸的系统命名为 ______。
(2)水杨酸和乙酸酐生成阿司匹林的反应类型属于 ______ ,反应过程中控制温度在,若温度过高易发生期反应,可能生成的副产物中属于脂的为 ______ 写出两种物质的结构简式,毎个分子中只有两个环。
(3)生成B的反应方程式为 ______ ,阿司匹林与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为 ______ 。
(4)水杨酸有多种同分异构体,符合下列条件的芳香族化合物有 ______ 种。
①能发生银镜反应②三氯化铁溶液呈紫色。
(5)苯酚也有多种同分异构体,写出其核磁共振氢谱只有一种的物质的结构简式 ____。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】利用微生物燃料电池原理,可以处理宇航员排出的粪便,同时得到电能。美国宇航局设计的方案是:用微生物中的芽孢杆菌来处理粪便产生氨气,氨气与氧气分别通入燃料电池两极,最终生成常见的无毒物质。示意图如下所示。下列说法错误的是( )
A.a电极是负极,b电极是正极
B.负极区发生的反应是2NH3 - 6e-=N2+6H+
C.正极区,每消耗标准状况下2.24 L O2,a向b电极转移0.4 mol电子
D.电池工作时电子通过由a经负载流向b电极,再穿过离子交换膜回到a电极
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】(1)25℃时,pH=5的CH3COOH溶液中,由水电离出的氢离子浓度c(H+)=______
molL﹣1;往溶液中加入少量NaOH固体,则溶液中_____(填“增大”、“减小”或“不变”),写出表示该混合溶液中所有离子浓度之间的一个等式:______。
(2)甲醇(CH3OH)是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景。以甲醇、氧气和KOH溶液为原料,石墨为电极制造新型手机电池,甲醇在_____极反应(填“正”或“负”),电极反应式为_____。
(3)泡沫灭火器的原理:________________________(用离子反应方程式表示)。
(4)Na2CO3溶液中所有离子的大小关系是:____________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列关于反应热的说法正确的是 ( )
A.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终点状态有关,而与反应的途径无关
B.已知C(s)+O2(g)=CO(g)的反应热为110.5kJ/mol,说明碳的燃烧热为110.5kJ
C.反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关
D.当H为“-”时,表示该反应为吸热反应
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】胆矾CuSO4·5H2O可写[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其结构示意图如下:
下列有关胆矾的说法正确的是( )
A. 所有氧原子都采取sp3杂化 B. 氧原子参与形成配位键和氢键两种化学键
C. Cu2+的价电子排布式为3d84s1 D. 胆矾中的水在不同温度下会分步失去
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】常温下,将NaOH溶液分别加到HA、HB两种弱酸溶液中,两溶液中pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示,已知,下列有关叙述错误的是( )
A.HA、HB两种酸中,HB的酸性弱于HA
B.b点时,
C.同浓度同体积的NaA和NaB溶液中,阴离子总数相等
D.向HB溶液中加入NaOH溶液所得的混合溶液中,
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在工业、农业等方面有广泛的应用,工业上可由高铁菱锰矿(主要成分为,含有、、、等杂质)制备,部分工艺流程如图所示:
相关金属离子生成氢氧化物沉淀的(开始沉淀的按离子浓度为计算):
金属离子 | |||||
开始沉淀的 | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 |
沉淀完全的 | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 |
(1)“氧化”时发生反应的离子方程式为______________。
(2)“调”范围至5~6,得到滤渣2的主要成分除外还有_____________。
(3)“除杂”过程中加入的目的是______。
(4)“沉锰”过程中发生反应的化学方程式为______。
(5)在水中的溶解度与温度关系如图。由获得较纯净的晶体的方法是:将溶于适量的稀硫酸,控制温度在之间蒸发结晶,______,得到晶体,洗涤、烘干。晶体通常采用减压烘干的原因是______。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】在一个绝热的、容积固定的密闭容器中,发生可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(m、n、p、q为任意正整数)。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是( )
①混合气体的密度不再发生变化 ②体系的温度不再发生变化 ③A的转化率不再改变 ④各组分的百分含量不再改变 ⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
A. ②③④B. ①③⑤C. ②④⑤D. ①②③④⑤
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