電鍍污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物質(zhì),工業(yè)上通過“中溫焙燒—鈉氧化法”回收Na2Cr2O7等物質(zhì)。
已知:水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物質(zhì)
(1)水浸后的溶液呈____性(“酸”、“堿”、“中”)。
(2)完成氧化焙燒過程中生成Na2CrO4的化學(xué)方程式:
____Cr(OH)3+____Na2CO3+_____ = ____Na2CrO4+___CO2+_____
(3)濾渣II的主要成分有Zn(OH)2、___________________________________。
(4)“系列操作”中為:繼續(xù)加入H2SO4,________冷卻結(jié)晶,過濾。繼續(xù)加入H2SO4目的是________________________。
已知:①除去濾渣II后,溶液中存在如下反應(yīng):2CrO42ˉ+2H+Cr2O72ˉ+H2O
②Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同溫度下的溶解度如下表
溫度 化學(xué)式 | 20℃ | 60℃ | 100℃ |
Na2SO4 | 19.5 | 45.3 | 42.5 |
Na2Cr2O7 | 183 | 269 | 415 |
Na2CrO4 | 84 | 115 | 126 |
(16分)(1)堿性 (2分)
(2)4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2==4Na2CrO4+4CO2+6H2O(每種物質(zhì)1分,配平2分,共4分)
(3)Al(OH)3(2分)
(4)蒸發(fā)濃縮(2分) 促進(jìn)平衡2CrO42ˉ+2H+Cr2O72ˉ+H2O向正反應(yīng)方向移動,盡可能生成更多溶解度更大的Na2Cr2O7(3分)
(5)CrO42ˉ+8H++6eˉ=Cr+4H2O(3分)
解析試題分析:(1)碳酸鈉、偏鋁酸鈉等是強堿弱酸鹽,溶于水時能夠水解,所得溶液呈堿性;(2)觀察可知,鉻元素由+3升為+6價,氫氧化鉻作還原劑,則4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O2==4Na2CrO4+4CO2+6H2O;(3)觀察流程圖,濾渣I的成分說明水浸過濾除去銅、鎳,由于目標(biāo)產(chǎn)物含鉻,則加入硫酸調(diào)節(jié)pH的目的是除去鋅、鋁,因此推斷濾渣II的主要成分是氫氧化鋅、氫氧化鋁;(4)根據(jù)混合物分離提純的原理和方法推斷,冷卻結(jié)晶之前的操作為蒸發(fā)濃縮;由于硫酸具有酸性,鉻酸根離子在溶液中存在如下平衡:2CrO42ˉ+2H+Cr2O72ˉ+H2O,繼續(xù)加入硫酸,使上述平衡右移,生成更多的重鉻酸鈉;根據(jù)溶解度表可知,重鉻酸鈉的溶解度隨溫度下降明顯減小,因此蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到的濾渣III為重鉻酸鈉,濾液的主要成分硫酸鈉和重鉻酸鈉;(5)鉻元素由+6降為0價,發(fā)生還原反應(yīng),則該反應(yīng)在陰極上發(fā)生,主要反應(yīng)物和產(chǎn)物為CrO42ˉ→Cr;由于化合價降低總數(shù)等于得電子數(shù),則CrO42ˉ+6eˉ→Cr;由于硫酸顯酸性,應(yīng)用氫離子使左右電荷守恒,則CrO42ˉ+6eˉ+8H+→Cr;根據(jù)原子個數(shù)守恒,陰極反應(yīng)式為CrO42ˉ+6eˉ+8H+==Cr+4H2O。
考點:考查有關(guān)物質(zhì)制備的化學(xué)工藝流程大題,涉及鹽類的水解規(guī)律、氧化還原反應(yīng)方程式的配平、除雜原理及濾渣成分推斷、混合物分離提純的方法、應(yīng)用化學(xué)平衡移動原理解析加入硫酸的目的、陰極反應(yīng)式的書寫等。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]的工藝流程如下:
已知:部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 |
開始沉淀 | 2.3 | 7.5 | 3.4 |
完全沉淀 | 3.2 | 9.7 | 4.4 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
利用酸解法制鈦白粉產(chǎn)生的廢液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4],生產(chǎn)鐵紅和補血劑乳酸亞鐵。其生產(chǎn)步驟如下:
已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以電離為TiO2+和SO42—。請回答:
(1)步驟①中分離硫酸亞鐵溶液和濾渣的操作中所用的玻璃儀器是 。
步驟②得到硫酸亞鐵晶體的操作為蒸發(fā)濃縮、 。
(1)步驟④的離子方程式是 。
(1)步驟⑥必須控制一定的真空度,原因是有利于蒸發(fā)水以及 。
(1)硫酸亞鐵在空氣中煅燒生成鐵紅和三氧化硫,該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為 。
(1)用平衡移動的原理解釋步驟⑤中加乳酸能得到乳酸亞鐵的原因 。
(1)為測定步驟②中所得晶體中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù),取晶體樣品a g,溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液,取出20.00 mL溶液,用KMnO4溶液滴定(雜質(zhì)與KMnO4不反應(yīng))。若消耗0.1000 mol?L-1 KMnO4溶液20.00 mL,所得晶體中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用a表示) 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。工業(yè)上常采用NaClO氧化法生產(chǎn),其生產(chǎn)工藝如下:
主要反應(yīng)為:3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH = 2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH。
(1)寫出反應(yīng)①的離子方程式: 。
(2)從“混合物II”中分離出K2FeO4后,會有副產(chǎn)品,它們都是重要的化工產(chǎn)品,其中一種在工業(yè)上用作氯堿工業(yè)原料的物質(zhì)是 。
(3)反應(yīng)的溫度、原料的濃度和配比對高鐵酸鉀的產(chǎn)率都有影響。圖Ⅰ為不同的溫度下,F(xiàn)e(NO3)3不同質(zhì)量濃度對K2FeO4生成率的影響;圖Ⅱ為一定溫度下,F(xiàn)e(NO3)3質(zhì)量濃度最佳時,NaClO濃度對K2FeO4生成率的影響。
圖Ⅰ 圖Ⅱ
根據(jù)上圖分析:工業(yè)生產(chǎn)中最佳溫度為 ℃,此時Fe(NO3)3與NaClO兩種溶液最佳質(zhì)量濃度之比為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
下圖是工業(yè)上生產(chǎn)碳酸鋰的部分工藝流程,請根據(jù)流程圖及已知信息回答問題。
②
③幾種物質(zhì)不同溫度下的溶解度。
(1)從濾渣1中分離出Al2O3的部分流程如下圖所示,括號表示加入的試劑,方框表示所得到的物質(zhì)。寫出圖中①、②、③表示的各物質(zhì),步驟II中反應(yīng)的離子方程式是 。
(2)已知濾渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3,寫出生成濾渣2反應(yīng)的離子方程式:
。
(3)向濾液2中加入飽和Na2CO,溶液,過濾后,用“熱水洗滌”的原因是 。
(4)工業(yè)上,將Li2CO3粗品制備成高純Li2CO3的部分工藝如下。
①將粗產(chǎn)品Li2CO3溶于鹽酸作用解槽的陽極液,LiOH溶液作陰極液,兩者用離子選擇半透膜隔開,用惰性電極電解。陽極的電極反應(yīng)式是 。
②電解后向產(chǎn)品LiOH溶液中加入過量NH4HCO,溶液生成Li2CO3反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
回收再利用鍺產(chǎn)品加工廢料,是生產(chǎn)GeO2的重要途徑,其流程如下圖。
(1)Ge2+與氧化劑H2O2反應(yīng)生成Ge4+,寫出該反應(yīng)的離子方程式 。
(2)蒸餾可獲GeCl4,在此過程中加入濃鹽酸的原因是 。
(3)GeCl4水解生成GeO2·nH2O,化學(xué)方程式為 。溫度對GeCl4的水解率產(chǎn)生的影響如圖1所示,其原因是該水解反應(yīng)ΔH 0(“>”或“<”)。為控制最佳的反應(yīng)溫度,實驗時可采取的措施為 水浴。
A.用冰水混合物 B.49℃水浴 C.用冰鹽水
(4)已知Ge的單質(zhì)和化合物性質(zhì)與Al的相似,試用離子方程式表示在pH>8的溶液中GeO2逐漸溶解時發(fā)生的反應(yīng) 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
充分利用能源、提高原子利用率、減少向環(huán)境排放廢棄物等都是綠色化學(xué)的基本要求。①在有機實驗中,用溴的四氯化碳溶液代替溴的水溶液;②用稀硝酸代替濃硝酸溶解、回收銀鏡試管中的銀;③用水浴加熱代替直接用酒精燈加熱;④接觸法制硫酸中采用“熱交換器”,利用余熱預(yù)熱冷原料氣和燒水;⑤工業(yè)合成氨中分離產(chǎn)物得到氫氣和氮氣再循環(huán)使用;⑥電解法冶煉鈉和鎂,選擇電解氯化鈉和氯化鎂,不電解對應(yīng)的金屬氧化物。上述主要不是從綠色化學(xué)角度考慮的是( )
A.①③ | B.②④ | C.⑤⑥ | D.③④ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
下列敘述中不屬于土壤酸化原因的是( )。
A.土壤膠體吸附的H+、Al3+被其他陽離子交換 |
B.微生物、細(xì)菌在利用土壤中的有機物時,會產(chǎn)生二氧化碳和多種有機酸 |
C.微生物、細(xì)菌在利用土壤中物質(zhì)時,將土壤中的NH3轉(zhuǎn)化為亞硝酸和硝酸,將硫化物轉(zhuǎn)化為硫酸 |
D.土壤有機物中的氮被微生物分解生成氨的氨化過程,會使土壤的pH升高 |
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