【題目】在我國(guó)的資源儲(chǔ)備中,鉻是重要的戰(zhàn)略金屬資源。以下是以某鉻渣(主要成分為Cr2O3,雜質(zhì)主要是FeO、SiO2)為原料生產(chǎn)Cr2O3的工藝流程:

已知:Ksp[Mg(OH)2]1.8×1011,Ksp[Cr(OH)3]6.4×1031。

(1)若以氧化物形式表示礦物的組成,則Fe2SiO4可表示為____________

(2)焙燒時(shí)通入氧氣的作用是__________________________________________

(3)“除雜時(shí)加入MgSO4(NH4)2SO4混合物與溶液中少量的PO43-、AsO43-、SiO32-反應(yīng),使其分別轉(zhuǎn)化為NH4MgPO4、NH4MgAsO4、MgSiO3沉淀除去。測(cè)得反應(yīng)pH與除雜率的關(guān)系如圖所示。

①反應(yīng)過(guò)程中控制溶液pH9,pH>9時(shí)除雜率降低的原因是_________。

②反應(yīng)的溫度控制在80 ℃左右,溫度不宜太高的主要原因是___________。

(4)“還原時(shí)先調(diào)節(jié)溶液pH,再加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)。

①完成還原反應(yīng)的離子方程式:________Cr2O72-________S2O32-________===________Cr3________SO42-________

②已知鉻液中c(Cr2O72-)0.32 mol·L1,為了不在還原過(guò)程中產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀,應(yīng)控制溶液的pH不大于________。

(5)“沉鉻的主要副產(chǎn)物為________。

【答案】2FeO·SiO2 Cr2O3、FeO氧化 pH過(guò)高時(shí),Mg2、NH4+易轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2、NH3,影響沉淀的形成 銨鹽受熱易分解 2 3 10H 4 6 5H2O 4 Na2SO4

【解析】

鉻渣(主要成分為Cr2O3,雜質(zhì)主要是FeO、SiO2等)為原料生產(chǎn)Cr2O3,鉻渣中加入碳酸鈉和氧氣焙燒發(fā)生反應(yīng),將Cr2O3、FeO氧化得到燒渣,水浸過(guò)濾得到尾渣和浸出液,浸出液除雜時(shí)加入MgSO4-NH42SO4混合物與溶液中少量的PO43-、AsO43-、SiO32-反應(yīng),分別轉(zhuǎn)化為NH4MgPO4NH4MgAsO4、MgSiO3沉淀除去,鉻液中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)還原,得到還原液中加入氫氧化鈉沉鉻得到氫氧化鉻,煅燒得到氧化鉻,

1)硅酸鹽改寫成氧化物的一般形式:活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、SiO2、水,結(jié)合原子守恒和化合價(jià)代數(shù)和為0改寫;

2)焙燒時(shí)通入氧氣做氧化劑氧化亞鐵離子和三價(jià)鉻;

3)①若pH>9,Mg2+NH4+易轉(zhuǎn)化為MgOH2、NH3;

②銨鹽受熱容易分解;

4)①焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)將Cr2O72-轉(zhuǎn)化為毒性較低的Cr3+,同時(shí)焦亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉,根據(jù)電子守恒和原子守恒書寫方程式;

②結(jié)合溶度積常數(shù)計(jì)算氫氧根離子濃度,得到溶液中氫離子濃度計(jì)算溶液pH
5)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)將Cr2O72-轉(zhuǎn)化為毒性較低的Cr3+,同時(shí)焦亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉,加入氫氧化鈉反應(yīng)沉淀鉻離子,生成硫酸鈉

(1)硅酸鹽改寫成氧化物的一般形式:活潑金屬氧化物、較活潑金屬氧化物、SiO2、水,結(jié)合原子守恒和化合價(jià)代數(shù)和為0改寫,Fe2SiO4可表示為2FeOSiO2,

故答案為:2FeOSiO2;

(2)焙燒時(shí)通入氧氣的作用是將Cr2O3、FeO氧化,

故答案為:將Cr2O3、FeO氧化;

(3)①反應(yīng)過(guò)程控制溶液pH為,,pH>9除雜率降低的原因是pH過(guò)高時(shí),Mg2+NH4+易轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2、NH3,影響沉淀形成,

故答案為:pH過(guò)高時(shí),Mg2+、NH4+易轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2NH3,影響沉淀形成;

②反應(yīng)的溫度控制在80℃左右,溫度不宜太高的主要原因是銨鹽受熱分解,

故答案為:銨鹽受熱分解;

(4)①焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)Cr2O72轉(zhuǎn)化為毒性較低的Cr3+,同時(shí)焦亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉,其反應(yīng)的離子方程式為: 2Cr2O72-3S2O32-10H+=4Cr36SO42-5H2O ;

故答案為:2、3、10H+4、6、5H2O;

②已知鉻液中c(Cr2O72-)0.32 mol·L1,c(Cr3+)=2 c(Cr2O72-)0.64 mol·L1Ksp[Cr(OH)3]=6.4×1031,c(OH)==1010mol/Lc(H+)=1014/1010=104mol/L,為了不使還原過(guò)程產(chǎn)生Cr(OH)3沉淀,應(yīng)控制反應(yīng)過(guò)程pH不大于4

故答案為:4;

(5)結(jié)合還原反應(yīng)的產(chǎn)物可知,沉鉻主要副產(chǎn)物為Na2SO4,

故答案為:Na2SO4。

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:

【題目】 A 、 B C 、 D E 、 F 六種元素,已知:

它們位于三個(gè)不同的短周期,核電荷數(shù)依次增大。

E元素的電離能數(shù)據(jù)見(jiàn)下表(KJ/mol):

BF同主族。

A、E 都能與 D 按原子個(gè)數(shù)比 11 21 形成化合物。

B、C 都能與 D 按原子個(gè)數(shù)比 1:1 1:2 形成化合物。

1)寫出只含有 A、BD、E 四種元素的兩種無(wú)水鹽的化學(xué)式:_______________________________

2B2A2 分子中存在______________ 個(gè)鍵,_____________個(gè)鍵。

3)人們通常把拆開(kāi) 1mol 某化學(xué)鍵所吸收的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱,也可以用于計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱(H)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的鍵能之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差。下表列出了上述部分元素形成的化學(xué)鍵的鍵能:

化學(xué)鍵

F—D

F—F

B—B

F—B

B=D

D=D

鍵能(KJ/mol

460

176

347.7

347

745

497.3

試計(jì)算1molF單質(zhì)完全燃燒時(shí)的反應(yīng)熱H=________(已知1molF單質(zhì)中含2mol F—F鍵,1molFO2中含有4molF—O)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】觀察下列幾個(gè)裝置示意圖,有關(guān)敘述不正確的是(

A.裝置①中陰極上析出紅色固體

B.裝置②的待鍍鐵制品應(yīng)與電源正極相連

C.裝置③中外電路電子由 a 極流向 b

D.裝置④的離子交換膜允許陽(yáng)離子自由通過(guò)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖是實(shí)驗(yàn)室制取無(wú)水氯化鎂的裝置圖,下列有關(guān)表述正確的是

A.裝置A中圓底燒瓶中可以換成固體MnO2

B.如果直接加熱MgCl26H2O不能得到無(wú)水氯化鎂,將得到Mg(OH)ClMgO

C.尾氣吸收可以用濃硫酸作為吸收劑進(jìn)行吸收

D.金屬鎂在空氣中燃燒,劇烈反應(yīng)生成氧化鎂,如果金屬鎂燃燒發(fā)生火災(zāi),要立即用二氧化碳滅火器進(jìn)行滅火

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】亞硝酸鈉是工業(yè)鹽的主要成分,在漂白、電鍍等方面應(yīng)用廣泛。已知:室溫下,,以木炭、濃硝酸、為主要原料制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示部分夾持裝置已略去。下列說(shuō)法正確的是(

A.可以將B中藥品換成NaOH溶液

B.應(yīng)在BC之間加一個(gè)盛放無(wú)水的干燥管

C.實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前先向裝置中通入,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)先停止通入再熄滅酒精燈

D.裝置D可用于尾氣處理,標(biāo)況下每吸收L的尾氣消耗mol高錳酸鉀

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】氧化還原滴定實(shí)驗(yàn)同中和滴定類似,現(xiàn)用 0.01 mol/L 酸性 KMnO4 溶液滴定 V1mL 未知濃度的無(wú)色 Na2SO3溶液,回答下列問(wèn)題:

1)該滴定實(shí)驗(yàn)中使用的儀器除鐵架臺(tái)、滴定管夾、燒杯外,還需用下列中的___________________________(填序號(hào))。

A.酸式滴定管 B.堿式滴定管 C.量筒 D.錐形瓶 E.膠頭滴管 F.漏斗

2)反應(yīng)的離子方程式為 ____________________________。

3)滴定過(guò)程中是否需要指示劑 _____________________________(填)?請(qǐng)說(shuō)明理由 ____________________。

4)滴定前平視 KMnO4 溶液的液面,刻度為 x mL,滴定后俯視液面,刻度為 y mL,則(yx) mL 比實(shí)際消耗 KMnO4溶液體積 ____________________________(偏多偏少”)。

5)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為 _____________________________。

6)滴定終點(diǎn)消耗 0.01 mol/L 酸性 KMnO4 溶液體積為 V2mL ,則 Na2SO3 溶液的濃度為__________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】周期表中位于如圖A、D位置的兩種元素有很多相似的性質(zhì),如鋰和鎂、鈹和鋁,該規(guī)律被稱為對(duì)角線規(guī)則。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 鎂條存放可直接接觸空氣,但鋰在實(shí)驗(yàn)室存放時(shí)不能直接接觸空氣

B. 鈹?shù)难趸餅閮尚?/span>

C. 鋰和鎂在空氣中燃燒均不生成過(guò)氧化物

D. 氫氧化鈹與氫氧化鈉溶液反應(yīng)會(huì)生成NaBeO2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列解釋事實(shí)的化學(xué)用語(yǔ)不正確的是

A. 閃鋅礦(ZnS)經(jīng)CuSO4溶液作用后,轉(zhuǎn)化為銅藍(lán)(CuS)ZnS + Cu2+ === CuS + Zn2+

B. 0.1 mol/L 的醋酸溶液pH約為3CH3COOH CH3COO- + H+

C. 電解NaCl溶液,陰極區(qū)溶液pH增大:2H2O + 2e- === H2+ 2OH-

D. 鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕,負(fù)極反應(yīng)為:Fe3e- === Fe3+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在一定條件下,對(duì)于密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)O2(g),下列說(shuō)法中,能充分說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

A.反應(yīng)混合物中NO2、NOO2的物質(zhì)的量之比為221B.v(NO2)2v(O2)

C.混合氣體的顏色不改變D.生成O2的速率與生成NO2的速率相等

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