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9.的主要成分可表示为FeO•Cr2O3,还含有SiO2、Al2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的过程如图所示.

已知:①NaFeO2遇水强烈水解.
②2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O
请回答:
(1)K2Cr2O7中Cr元素的化合价是+6.
(2)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是4FeO•Cr2O3+7O2+20NaOH$\frac{\underline{\;煅烧\;}}{\;}$8Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O
(3)滤渣1为红褐色的固体,滤渣1的成分是(填名称)氢氧化铁,滤液1的成分除Na2CrO4、NaOH外,还含有(填化学式)NaAlO2、Na2SiO3
(4)利用滤渣2,可制得两种氧化物,其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属,电解时阴极的电极反应式为:2Al2O3(熔融)$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O2↑.
(5)写出由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是加硫酸酸化.
(6)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.

分析 铬铁矿通过焙烧,生成Na2CrO4、NaFeO2、Na2SiO3、NaOH和NaAlO2的混合体系,然后加水溶解得固体氢氧化铁和溶液Na2CrO4、Na2SiO3、NaOH、NaAlO2,再调节溶液的pH,使偏铝酸盐完全沉淀,硅酸盐完全沉淀;继续调节溶液的pH使CrO42-转化为Cr2O72-,最后向所得溶液中加入氯化钾,生成溶解度极小的K2Cr2O7
(1)根据化合价规则来计算元素的化合价;
(2)根据Na2CrO4和NaFeO2的性质来回答;
(3)根据NaFeO2的性质以及氧化铝和二氧化硅的性质来回答;
(4)工业上电解氧化铝来生产金属铝;
(5)铬酸根在酸性条件下可以转化为重铬酸根;
(6)根据物质的溶解度随温度的变化来分析.

解答 解:(1)根据化合价规则:化合物中各个元素的化合价代数和是0,K是+1价,O是-2价,所以K2Cr2O7中Cr元素的化合价是+6,
故答案为:+6;
(2)Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是:4FeO•Cr2O3+7O2+20NaOH$\frac{\underline{\;煅烧\;}}{\;}$8Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O,
故答案为:4FeO•Cr2O3+7O2+20NaOH$\frac{\underline{\;煅烧\;}}{\;}$8Na2CrO4+4NaFeO2+10H2O;
(3)NaFeO2和水反应会产生红褐色沉淀,即NaFeO2+2H2O=NaOH+Fe(OH)3↓,生成的氢氧化钠和氧化铝反应生成偏铝酸钠,和二氧化硅反应生成硅酸钠,滤液1的成分除Na2CrO4外,还含有偏铝酸钠和硅酸钠,
故答案为:氢氧化铁;NaAlO2、Na2SiO3
(4)滤渣2可制得两种氧化物,其中一种氧化物氧化铝经电解冶炼可获得金属铝,该电解反应的化学方程式是:2Al2O3(熔融)$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O2↑,
故答案为:2Al2O3(熔融)$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$4Al+3O2↑;
(5)根据题目信息:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,所以滤液2中的铬酸钠转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是加硫酸酸化,
故答案为:加硫酸酸化;
(6)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体,加热时,重铬酸钠的溶解度随温度的升高而增大,但是氯化钾的受温度影响不大,所以获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,
故答案为:冷却结晶.

点评 本题考查了物质制备流程和方案的分析判断,物质性质的应用,题干信息的分析理解,操作步骤的注意问题和基本操作方法是解题关键,题目难度较大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.实验室用10mol•L-1的浓盐酸配制450mL 1mol•L-1的稀盐酸,回答下列问题:
(1)量取浓盐酸的体积为50.0mL,应选用的量筒规格为50mL.
(2)配制时需要用到的仪器有试剂瓶、量筒、烧杯、玻璃棒.还缺少500mL容量瓶、胶头滴管,若出现下列情况,对所配溶液浓度有何影响?(填“偏高”、“偏低”、或“无影响)
A:浓盐酸经稀释后,未冷却至室温就转入容量瓶:偏高.
B:容最瓶未烘干.底部有少量水无影响.
C:定容时俯视刻度线:偏低.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液,生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示.则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是(  )
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.下列有关说法正确的是(  )
A.甲烷与氯气光照下反应的生成的氯代物都是气体
B.正丁烷的四个碳原子在同一条直线上
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D.分子式为CnH2n+2分子中共用电子对数为3n+1

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

4.某课外活动小组模拟工业制备纯碱,方案如下:
(一)实验原理:NaCl+H2O+NH3+CO2═NaHCO3↓+NH4Cl
向饱和食盐水中通入足量氨气至饱和,然后通入二氧化碳,析出溶解度较小的碳酸氢钠.
(二)实验装置:所需实验药品和装置如图所示:
(三)实验步骤
(1)搭好装置,然后应该进行的操作是检验装置的气密性.
(2)中间的烧瓶中加入20mL饱和食盐水,并将其浸入冰水中;D中加入足量氢氧化钠固体,E中加入足量浓氨水;B中加入足量碳酸钙粉末,A中加入足量稀硫酸于(可分多次加入).仪器A的名称是分液漏斗,选择用稀硫酸而不用稀盐酸的好处是盐酸易挥发,CO2中混入HCl.
(3)先打开K2(填K1或K2),将装置A或E中的试剂慢慢加入圆底烧瓶,烧瓶中产生气体的原理是氢氧化钠遇水放热,同时电离出大量OH-离子,使NH3+H2O?NH3•H2O?NH4++OH-平衡逆向移动,产生氨气.大约20分钟左右时,观察到饱和食盐水上方有大量的白雾现象时,再打开K1(填K1或K2),将装置A或E中的试剂慢慢加入圆底烧瓶,大约5分钟即有浑浊出现,约15分钟出现大量白色固体.
(四)纯碱制备:
(4)上述实验结束后,欲得到纯碱,将固体过滤、洗涤后,还需进行的操作是加热(或灼烧)(不加任何其它试剂,装置任选),反应的化学方程式为2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑;若将上述操作产生的气体全部通过浓硫酸,再通过足量的过氧化钠,过氧化钠增重0.28g,则制得的纯碱质量为1.06g.

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14.某化学小组通过查阅资料,设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4•7H2O.已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%).
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如下:
沉淀物开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH
Al(OH)33.85.2
Fe(OH)32.73.2
Fe(OH)27.69.7
Ni(OH)27.19.2
(1)“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑、Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O
(2)“酸浸”时所加入的酸是H2SO4   (填化学式).
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1.某温度时,在1.0L密闭容器内加入 2.0mo1SO2和1.0mo1O2,发生反应:
2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)
请回答:
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(3)反应进行8min后达平衡,测得c(SO3)=8c(O2),则SO2的平衡转化率是80%.
(4)该温度下,此反应的平衡常数K的表达式为K=$\frac{c{\;}^{2}(SO{\;}_{3})}{c{\;}^{2}(SO{\;}_{2})•c(O{\;}_{2})}$,在该温度下K的数值是80.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.钠和钾是活泼的碱金属元素,钠和钾及其化合物在生产和生活中有广泛应用.
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(2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应的化学方程式为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O.肼一空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液.该电池放电时其负极的电极反应式是N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2
(3)现有一Na2CO3和NaHCO3的混合物样品,取ag该混合物充分加热,减重bg,则该混合物样品中Na2CO3的质量分数是$\frac{62a-168b}{62a}$;
(4)钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液.5.05g钠-钾合金溶于200mL水生成0.075mol氢气.则该溶液中氢氧根离子的物质的量浓度是0.75(mol/L)(忽略溶液体积变化).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.下列离子方程式表达正确的是(  )
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B.Na2CO3溶液中通入CO2气体:CO${\;}_{3}^{2-}$+CO2+H2O═2HCO${\;}_{3}^{-}$
C.实验室用NH4Cl固体与Ca(OH)2固体混合制NH3:NH4++OH-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O
D.将SO2气体通入NaClO溶液中:SO2+2ClO-+H2O=SO${\;}_{3}^{2-}$+2HClO

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