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重鉻酸鈉晶體(Na2Cr2O7?H2O)為橙紅色,是一種重要的無機(jī)鹽產(chǎn)品??梢杂摄t鐵礦[主要含F(xiàn)e(CrO22,還含少量MgO、Al2O3、SiO2等]制備,主要工藝流程如圖:
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已知:①Cr(VI)在水溶液中常以H2CrO4、
HC
r
O
-
4
、
C
r
O
2
-
4
、Cr2
O
2
-
7
等形態(tài)存在;本實(shí)驗(yàn)條件下,當(dāng)pH約為3.5時
C
r
O
2
-
4
轉(zhuǎn)化為Cr2
O
2
-
7

②酸性條件下,Cr(VI)具有較強(qiáng)的氧化性,易被還原成Cr(III)。
請回答下列問題:
(1)“煅燒”時,F(xiàn)e(CrO22轉(zhuǎn)化為Na2CrO4和Fe2O3,寫出鉻鐵礦發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式
4Fe(CrO22+7O2+8Na2CO3
高溫
2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2
4Fe(CrO22+7O2+8Na2CO3
高溫
2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2
。
(2)“中和除雜”時,先用水將浸取液稀釋,并加熱至接近沸騰,然后調(diào)節(jié)溶液pH約為7。
①加熱至接近沸騰的目的為
促進(jìn)偏鋁酸根離子水解,防止形成氫氧化鋁膠體影響除雜
促進(jìn)偏鋁酸根離子水解,防止形成氫氧化鋁膠體影響除雜
。
②若持續(xù)加熱較長時間,可以通過生成Na2O?Al2O3?2SiO2?2H2O而將硅除去,寫出相應(yīng)的離子方程式
2Na++2
S
i
O
2
-
3
+2
A
l
O
-
2
+4H2O
Na2O?Al2O3?2SiO2?2H2O↓+4OH-
2Na++2
S
i
O
2
-
3
+2
A
l
O
-
2
+4H2O
Na2O?Al2O3?2SiO2?2H2O↓+4OH-
。
(3)室溫下,“中和除雜”后所得的濾液中存在下列平衡;
H2CrO4?H++
HC
r
O
-
4
K1=4.1
HC
r
O
-
4
?H++
C
r
O
2
-
4
K2=3.0×10-7
2
HC
r
O
2
-
4
?Cr2
O
2
-
7
+H2O K3=45
①室溫下,反應(yīng)2
C
r
O
2
-
4
+2H+?Cr2
O
2
-
7
+H2O的平衡常數(shù)K=
5×1014
5×1014
;酸化
C
r
O
2
-
4
時,通常用硫酸而不用鹽酸,原因是
鹽酸具有還原性,而Cr2
O
2
-
7
在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,會被鹽酸還原成Cr3+
鹽酸具有還原性,而Cr2
O
2
-
7
在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,會被鹽酸還原成Cr3+

②如圖為Na2SO4和Na2Cr2O7的溶解度隨溫度變化關(guān)系曲線。由“中和除雜”后所得的濾液制備重鉻酸鈉晶體的實(shí)驗(yàn)方案為
在攪拌下向溶液中滴加硫酸調(diào)節(jié)pH至3.5,將溶液加熱到363K以上蒸發(fā)結(jié)晶至有大量無色晶體析出,繼續(xù)蒸發(fā)至出現(xiàn)少量橙紅色晶體時趁熱過濾,將所得濾液降低到313K結(jié)晶,過濾,用蒸餾水洗滌,干燥得到重鉻酸鉀晶體
在攪拌下向溶液中滴加硫酸調(diào)節(jié)pH至3.5,將溶液加熱到363K以上蒸發(fā)結(jié)晶至有大量無色晶體析出,繼續(xù)蒸發(fā)至出現(xiàn)少量橙紅色晶體時趁熱過濾,將所得濾液降低到313K結(jié)晶,過濾,用蒸餾水洗滌,干燥得到重鉻酸鉀晶體
。(必須使用的試劑有:硫酸、蒸餾水)
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【答案】4Fe(CrO22+7O2+8Na2CO3
高溫
2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2;促進(jìn)偏鋁酸根離子水解,防止形成氫氧化鋁膠體影響除雜;2Na++2
S
i
O
2
-
3
+2
A
l
O
-
2
+4H2O
Na2O?Al2O3?2SiO2?2H2O↓+4OH-;5×1014;鹽酸具有還原性,而Cr2
O
2
-
7
在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,會被鹽酸還原成Cr3+;在攪拌下向溶液中滴加硫酸調(diào)節(jié)pH至3.5,將溶液加熱到363K以上蒸發(fā)結(jié)晶至有大量無色晶體析出,繼續(xù)蒸發(fā)至出現(xiàn)少量橙紅色晶體時趁熱過濾,將所得濾液降低到313K結(jié)晶,過濾,用蒸餾水洗滌,干燥得到重鉻酸鉀晶體
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:38引用:3難度:0.5
相似題
  • 1.鉻明礬[KCr(SO42?12H2O]易溶于水,難溶于乙醇,主要用作鞣劑,媒染劑及照相定影劑等。某實(shí)驗(yàn)小組通過SO2還原K2Cr2O7酸性溶液來制備,其裝置如圖所示:
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    (1)寫出A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式
     
    。
    (2)裝置B中K2Cr2O7所發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為
     
    ;其中多孔球泡的作用是
     
    。
    (3)裝置B中充分反應(yīng)后,獲得鉻明礬晶體的方法:向混合物中加入乙醇后析出晶體,經(jīng)過
     
    ,干燥后得到鉻明礬晶體,向裝置B的混合物中加入乙醇的目的是
     
    。
    (4)測定樣品純度:
    步驟一:稱取1.000g產(chǎn)品配成250mL溶液,取25.00mL溶液于錐形瓶中;
    步驟二:加適量NaOH將其轉(zhuǎn)化為CrO2-,并加稍過量的H2O2將CrO2-氧化為CrO42-
    步驟三:再加入過量的H2SO4酸化并煮沸,加入足量的KI固體,加塞搖勻,將Cr(VI)還原為Cr3+;
    步驟四:加入適量淀粉溶液,用0.02000mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),平行測定三次,平均消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液24.00mL(已知:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI)。
    ①加入硫酸后CrO42-發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為
     
    ;
    ②步驟三中加入KI固體前要將溶液加熱煮沸,其主要原因是
     
    ;加入的KI必須過量的原因是除了與Cr(VI)充分反應(yīng)外,還可以
     

    ③產(chǎn)品中KCr(SO42?12H2O(M=499.0g/mol)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
     
    (保留4位有效數(shù)字)。

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:43引用:1難度:0.4
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.化學(xué)興趣小組向盛有亞硫酸鈉溶液的三頸燒瓶中通入SO2制NaHSO3,再將裝置A中導(dǎo)氣管換成橡皮塞,加入鋅粉和甲醛溶液,在80~90℃下,反應(yīng)約3h,冷卻至室溫,過濾,將濾液蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,可制得次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2?HCHO?2H2O),下列說法錯誤的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:6引用:3難度:0.6
  • 3.I.堿性鋅錳干電池的總反應(yīng)為Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2.該電池中,負(fù)極材料是
     
    ,正極反應(yīng)式為
     

    Ⅱ.以廢舊鋅錳干電池處理得到的混合物為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如圖1所示.
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    請回答下列問題:
    (1)MnxZn1-xFe2O4中鐵元素化合價為+3,則錳元素的化合價為
     

    (2)活性鐵粉除汞時,鐵粉的作用是
     
    (填“氧化劑”或“還原劑”).
    (3)除汞是以氮?dú)鉃檩d氣吹入濾液中,帶出汞蒸氣經(jīng)KMnO4溶液進(jìn)行吸收而實(shí)現(xiàn)的.在恒溫下不同pH時,KMnO4溶液對Hg的單位時間去除率及主要產(chǎn)物如圖2所示.
    ①寫出pH=2時KMnO4溶液吸收汞蒸氣的離子方程式
     

    ②在強(qiáng)酸性環(huán)境中汞的單位時間去除率高,其原因除氫離子濃度增大使KMnO4溶液的氧化性增強(qiáng)外,還可能是
     

    (4)用惰性電極電解K2MnO4溶液制備KMnO4的裝置如圖3所示.
    ①a應(yīng)接直流電源的
     
    (填“正”或“負(fù)”)極.
    ②已知25℃,兩室溶液的體積均為100mL,電解一段時間后,右室溶液的pH由10變?yōu)?4,則理論上可制得
     
    mol KMnO4 (忽略溶液的體積和溫度變化).

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:50引用:1難度:0.7
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