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工业上生产红矾(重铬酸钠Na2Cr2O7)的原料为铬铁矿(可视为FeO·Cr2O3、还含有Al2O3、SiO2).某研究性学习小组模拟工业生产红矾的原理制备红矾,并以红矾为原料制备少量的重铬酸钾(K2Cr2O7).实验流程为:

已知焙烧时Al2O3、SiO2发生反应:

SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑  Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2

焙烧时铬铁矿发生反应:

4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2

(1)步骤①应将反应物装在________(填仪器名称)中焙烧;步骤④需要用到的玻璃仪器________________.

(2)步骤③用硫酸将溶液的pH调至78,目的是________________;并写出有关的离子方程式________________.

(3)滤液加入硫酸酸化过程中,溶液由黄色变为橙色,反应的离子方程式为________________.

(4)将红矾钠与KCl固体1∶2(物质的量比)混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体.②③④的实验操作方法分别是________________.

答案:
解析:

  (1)坩埚(1分) 玻璃棒、漏斗、烧杯(2分,漏填一个扣1分)

  (2)使AlO2转化成Al(OH)3沉淀而除去.(2分) 有关的离子方程是:H++AlO2+H2O=Al(OH)3↓(2分)

  (3)2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O(2分,写成“”不扣分)

  (4)蒸发、过滤、结晶(2分)


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

重铬酸钠(Na2Cr2O7)主要用于印染、制革、医药、电镀等.工业上以铬铁矿(主要成分FeO?Cr2O3)、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠(Na2Cr2O7?2H2O)的主要反应如下:
①4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O2
高温
.
.
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
②2Na2CrO4+H2SO4═Na2SO4+Na2Cr2O7+H2O
(1)反应①是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其目的是
使反应物充分接触,加快反应速率
使反应物充分接触,加快反应速率

(2)右图是红矾钠(Na2Cr2O7?2H2O)和Na2SO4的溶解度曲线.从Na2Cr2O7和Na2SO4的混合溶液中提取Na2Cr2O7晶体的操作:先将混合溶液蒸发浓缩,趁热过滤.趁热过滤的目的是
有利于硫酸钠结晶析出,可以防止Na2Cr2O7?2H2O结晶析出
有利于硫酸钠结晶析出,可以防止Na2Cr2O7?2H2O结晶析出
;然后将滤液
冷却结晶
冷却结晶
,从而析出红矾钠.
(3)Na2Cr2O7与KCl或K2SO4进行复分解反应可制取K2Cr2O7,现用Na2Cr2O7与KCl来制备K2Cr2O7,简述操作步骤(有关物质的溶解度见右表):
较高温度下将Na2Cr2O7与KCl配成饱和溶液后混合,再降低温度到0℃冷却结晶,过滤洗涤,可得K2Cr2O7
较高温度下将Na2Cr2O7与KCl配成饱和溶液后混合,再降低温度到0℃冷却结晶,过滤洗涤,可得K2Cr2O7
 温度  0℃  100℃
 溶解度
 物质
 K2Cr2O7  4.6g 94.1g 
 KCl  28g 55g 
 NaCl  35g 39g 
(4)重铬酸钾可用于铁矿石中铁的含量测定,实验步骤如下:
步骤1:将mg铁矿石加浓盐酸加热溶解
步骤2:加入SnCl2溶液将Fe3+还原至黄色消失
步骤3:将所得溶液冷却,加入HgC2溶液,将过量的Sn2+氧化为Sn4+
步骤4:加入15mL硫酸和磷酸的混合酸及5滴O.2%二苯胺磺酸钠指示剂
步骤5:立即用cmol?L.重铬酸钾溶液滴定至溶液呈稳定紫色,即为终点,消耗重铬酸钾溶液VmL
①写出SnCl2还原Fe3+的离子方程式
2Fe3++Sn2+=Sn4++2Fe2+
2Fe3++Sn2+=Sn4++2Fe2+

②如省去步骤③,则所测定的铁的含量
偏高
偏高
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
③步骤5使用的玻璃仪器有
酸式滴定管、锥形瓶
酸式滴定管、锥形瓶

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科目:高中化学 来源: 题型:

红矾(重铬酸钠Na2Cr2O7)是一种非常重要的工业产品;工业上生产红矾的工艺流程如下:①铬铁矿(可视为FeO?Cr2O3、还含有Al2O3、SiO2)与纯碱、石灰石混合后通过空气焙烧(使铬转化为+6价化合物)

②焙烧产物加水后,并用硫酸调成中性溶液

③过滤、滤液加硫酸酸化、浓缩、结晶成红矾

(1)完成下列化学方程式:

     SiO2+CaCO3                                  

 Al2O3+Na2CO3                                  

(2)配平下列反应方程式,填上系数:

      FeO?Cr2O3+    Na2CO3+    O¾        Na2CrO4+     Fe2O3+    CO2 (3)用水浸取焙烧产物,并用硫酸调成中性的目的是                               

并写出有关的离子方程式                                

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科目:高中化学 来源: 题型:

工业上生产红矾(重铬酸钠Na2Cr2O7)的原料为铬铁矿(可视为FeO?Cr2O3、还含有Al2O3、SiO2)。某研究性学习小组模拟工业生产红矾的原理制备红矾,并以红矾为原料制备少量的重铬酸钾(K2Cr2O7)。实验流程为:

 已知焙烧时Al2O3、SiO2发生反应:

SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑      Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2

焙烧时铬铁矿发生反应:

4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O 8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2

(1)步骤①应将反应物装在_______(填仪器名称)中焙烧;步骤④需要用到的玻璃仪器____

(2)步骤③用硫酸将溶液的pH调至7~8,目的是              

并写出有关的离子方程式                                

(3)滤液加入硫酸酸化过程中,溶液由黄色变为橙色,反应的离子方程式为     

(4)将红矾钠与KCl固体1:2(物质的量比)混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体。②③④的实验操作方法分别是_______________

序号

实验操作方法

实验操作过程

溶解

将混合物放入烧杯中,加水,充分搅拌

将所得溶液沿玻璃棒引流至蒸发皿中,边加热边用玻璃棒搅拌溶液,使NaC1结晶析出

趁热将NaC1晶体与溶液分离

冷却滤液使K2Cr2O7析出

过滤

得到K2Cr2O7晶体

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科目:高中化学 来源: 题型:

红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工原料,工业上用铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3)制备红矾钠的过程中会发生如下反应:

4FeO+Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2 8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2 ΔH<0

(1) 请写出上述反应的化学平衡常数表达式:K=__________________。

(2) 图1、图2表示上述反应在t1时达到平衡,在t2时因改变某个条件而发生变化的曲线。

由图1判断,反应进行至t2时,曲线发生变化的原因是____________________(用文字表达);

由图2判断,t2t3的曲线变化的原因可能是________(填写序号)。

a.升高温度    b.加了催化剂    c.通入O2     d.缩小容器体积

(3) 工业上可用上述反应中的副产物CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ,

① 已知该反应能自发进行,则下列图像正确的是______________________

②在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考查温度对反应的影响,实验结果如图所示(注:T1、T2均大于300℃);下列说法正确的是______(填序号)

 

A.温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率:v(CH3OH)=   mol·L-1·min-1

B.该反应在T1时的平衡常数比T2时的小

C.该反应为放热反应

D.处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时           增大

③ 在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为___________。

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