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【题目】工业上以铬铁矿(主要成分为FeOCr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分为:Na2Cr2O7·2H2O),其主要工艺流程如下:

查阅相关资料得知:

i.常温下,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下能将Cr3+转化为CrO42,自身被还原为Bi(OH)3固体。

ii.

物质

开始沉淀的pH

完全沉淀的pH

Fe(OH)3

2.7

3.7

Al(OH)3

3.4

4.4

Cr(OH)3

4.6

5.9

Fe(OH)2

7.5

9.7

Bi(OH)3

0.7

4.5

回答下列问题:

(1)将铬铁矿矿石粉碎的目的是________________________________________

(2)操作I、III、IV用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和___________(填仪器名称)。

(3)写出④反应的化学方程式_____________________________________________

(4)⑤中酸化是使CrO42转化为Cr2O72写出该反应的离子方程式______

(5)将溶液H经下列操作:蒸发浓缩,__________,过滤,洗涤,干燥即得红矾钠。

(6)取一定质量的固体D溶解于200 mL的稀硫酸中,向所得溶液中加入5.0 mol/LNaOH溶液,生成沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)关系如图所示,则稀硫酸的浓度为_________,固体D中含Fe化合物的物质的量为___________

【答案】增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高浸出率 漏斗、烧杯 3NaBiO3 + Cr2(SO4)3+ 7NaOH+ H2O = 2Na2CrO4 + 3Na2SO4 +3Bi(OH)3 2CrO42+2H+ Cr2O72+H2O 冷却结晶 2.5mol·L1 0.10mol

【解析】

(1)将铬铁矿石粉碎可以增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高浸出率;(2)操作I、III、IV均是过滤,则用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和漏斗、烧杯;(3)常温下,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下,能将Cr3+转化为CrO42-,则反应④的化学方程式为3NaBiO3 + Cr2(SO4)+ 7OH+ H2O = Na2CrO4 + 3Na2 SO4 +3Bi(OH)3;(4)⑤中酸化是使CrO42-转化为Cr2O72-,在转化过程中元素化合价不变,则该反应的离子方程式为2CrO42-+2H+ Cr2O72-+H2O;(5)从溶液中得到晶体的一般操作是蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥即得红矾钠;(6)根据图像可知加入氢氧化钠时没有立即产生沉淀,这说明酸过量,首先发生酸碱中和。当沉淀不再发生变化时需要氢氧化钠是180mL。继续加入氢氧化钠沉淀开始减小,即氢氧化铝开始溶解,溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液是40mol,则生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液体积是120mL,所以与铁离子反应的氢氧化钠溶液体积是60ml,物质的量是0.06mol/L×5mol/L=0.3mol,所以根据方程式Fe3++3OH=Fe(OH)3↓,所以铁离子是0.1mol。沉淀达到最大值时溶液中的溶质是硫酸钠,则根据原子守恒可知硫酸钠的物质的量是=0.5mol,则硫酸的浓度是=2.5mol/L。

练习册系列答案
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(2)写出⑨的分子式:________,官能团名称_________________

(3)写出⑩中官能团的电子式:____________________

(4)②的分子式为________,最简式为________

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①向B溶液中通入W生成C的离子方程式为_______________

②A溶液与C溶液反应的化学方程式为________________

(2)若A、B、C、W四种物质均为气体,其中A、W为单质,C的摩尔质量为46g·mol-1.

①B的化学式为________________

②实验室制取B时,_____________(填“能”或“不能”)用向上排空气法收集B。

③C与水反应的化学方程式为_____________________________

(3)若A为淡黄色固体单质,W为气体单质,B、C均为酸性氧化物。

①由B生成C时,每生成1molC,消耗W的物质的量为_________________

②C溶于水形成化合物D,在加热的情况下,D的浓溶液与A反应的化学方程式为__________

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