分析 以铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2,含有Al2O3、SiO2等杂质]为主要原料生产重铬酸钠晶体(Na2Cr2O7•2H2O):铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成Na2CrO4和CO2气体,反应为:6Fe(CrO2)2+7KClO3+12Na2CO3=12Na2CrO4+7KCl+3Fe2O3+12CO2↑,同时A12O3+Na2CO3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaAlO2+CO2↑,SiO2+Na2CO3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2SiO3+CO2↑,铬铁矿与纯碱、KClO3煅烧生成物通过水浸Na2SiO3、Na2CrO4、NaAlO2进入浸出液中,而不溶的Fe2O3形成滤渣,浸出液通过除杂,通入CO2气体,形成滤渣硅酸、Al(OH)3沉淀,最后分离出Na2CrO4溶液,经过酸化、过滤、结晶得到最终产品重铬酸钠晶体( Na2Cr2O7•2H2O);
(3)①根据沉淀溶解平衡CrO42-+Ba2+?BaCrO4及Ksp(BaCrO4)=C(CrO42-)×C(Ba2+)=1.2×10-10,可得C(Ba2+);
②根据电子守恒列关系式:CrO42-~3FeSO4•7H2O,可得FeSO4•7H2O的物质的量进而求质量.
解答 解:(1)浸出液中的主要成分为Na2CrO4,由流程可知还有二氧化碳、氧化铁的生成,故煅烧时主要成分[Fe(CrO2)2]发生反应的化学方程式为:6Fe(CrO2)2+7KClO3+12Na2CO3=12Na2CrO4+7KCl+3Fe2O3+12CO2↑,同时A12O3+Na2CO3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2NaAlO2+CO2↑,SiO2+Na2CO3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2SiO3+CO2↑,杂质Al2O3、SiO2液转化为可溶性盐,在浸出液中分别以存在AlO2-、SiO32-;
故答案为:6Fe(CrO2)2+7KClO3+12Na2CO3=12Na2CrO4+7KCl+3Fe2O3+12CO2↑;AlO2-;SiO32-;
(2)酸化的目的是将Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,离子方程式为:2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O;流程中钾离子、氯离子、硫酸根离子、钠离子未除去,故产品中还可能含有 KCl(或K2SO4\NaCl),可通过重结晶进一步提纯;
故答案为:2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O; KCl(或K2SO4\NaCl);重结晶;
(3)①CrO42-+Ba2+?BaCrO4
5.0×10-7mol•L-1 C(Ba2+)
Ksp(BaCrO4)=C(CrO42-)×C(Ba2+)=5.0×10-7×C(Ba2+)=1.2×10-10,
C(Ba2+)=2.4×10-4mol/L;
故答案为:2.4×10-4;
②CrO42-$→_{H+}^{绿矾}$Cr3+,CrO42-中的Cr化合价由+6价降为+3价,FeSO4•7H2O中铁的化合价由+3价降为+2价,
则有:CrO42-~~~~~~3FeSO4•7H2O
1 3
104L×1.5×10-3 mol•L-1 45mol
所以FeSO4•7H2O的质量为:45mol×278g/mol=12510g=12.5kg;
故答案为:12.5.
点评 本题以物质制备为载体,考查学生对原理的分析理解、物质的分离提纯、氧化还原反应、物质含量测定、信息获取与迁移运用等,需要学生具备扎实的基础,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | H2CO3?H2O+CO2↑ | B. | KOH═K++O2-+H+ | ||
C. | HClO═H++ClO- | D. | Na2CO3═2Na++CO32- |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | (1)(2) | B. | (3)(4) | C. | (1)(2)(4) | D. | (1)(2)(5) |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
温度(℃) | 500 | T |
CO2的平衡转化率 | 60% | 40% |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:推断题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | Zn与稀H2SO4反应:2Zn+2H+═2Zn2++H2↑ | |
B. | 氯气和水反应:Cl2+H2O═2H++Cl-+ClO- | |
C. | 向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+═H2SiO3↓+2Na+ | |
D. | 硫酸氢钠溶液与过量氢氧化钡溶液混合:H++SO42-+Ba2++OH-═BaSO4↓+H2O |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 化学方程式中m+n<e+f | |
B. | 达平衡后,若升温,平衡左移 | |
C. | 达平衡后,加入催化剂则C%增大 | |
D. | 达平衡后,增加A的量有利于平衡向右移动 |
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