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10.以铬铁矿[主要成份为Fe(CrO22,含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质]为主要原料生产重铬酸钠晶体(Na2Cr2O7•2H2O)的主要工艺流程如下:

(1)煅烧过程中,铬铁矿中的Al2O3与纯碱反应的化学方程式为:Al2O3+Na2CO3$\frac{\underline{\;煅烧\;}}{\;}$2NaAlO2+CO2↑;
(2)酸化时发生的反应为:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,若1L酸化后所得溶液中含铬元素的质量为28.6g,
CrO42-有$\frac{10}{11}$转化为Cr2O72-
①酸化时发生反应的平衡常数K的表达式为K=$\frac{{c(C{r_2}O_7^{2-})}}{{{c^2}(CrO_4^{2-})×{c^2}({H^+})}}$;
②酸化后所得溶液中c(Cr2O72-)=0.25 mol•L-1
③已知:常温时该反应的平衡常数K=1014.上述酸化后所得溶液的pH=6.
(3)根据有关国家标准,含CrO42-的废水要经化学处理,使其浓度降至5.0×10-7mol•L-1以下才能排放.含CrO42-的废水处理通常有以下两种方法.
①沉淀法:加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀[Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10],再加入可溶性硫酸盐处理多余的Ba2+.加入可溶性钡盐后的废水中Ba2+的浓度应不小于2.4×10-4mol•L-1,后续废水处理方能达到国家排放标准.
②还原法:CrO42-$→_{H+}^{l绿矾}$Cr3+$\stackrel{石灰水}{→}$Cr(OH)3.写出酸性条件下CrO42-与绿矾反应的离子方程式CrO42-+3Fe2++8H+=Cr3++3Fe3++4H2O.

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9.“Cl化学”是指以碳单质或分子中含有1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料合成工业产品的工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义.

(1)一定温度下,在两个容积均为2L的密闭容器中,分别发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol相关数据如下
 容器 甲 乙
 反应物投入量 1molCO2(g)和3molH2(g) 1molCH3OH和1molH2O(g)
 平衡时c(CH3OH) c1 c2
 平衡时能量变化放出29.4kJ  吸收akJ
请回答:①c1=c2(填“>”“<”或“=”),a=19.6
②若甲中反应10s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是0.03mol)L.s)
(2)压强为p1时,向体积为1L密闭容器中充入bmolCO和2bmolH2,发生反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
,平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图1所示,请回答:
①该反应属于放(填“吸”或“放”)热反应,p1<p2(填“>”“<”或“=”)
②100℃时,该反应的平衡常数K=$\frac{1}{{b}^{2}}$(用含b的代数式表示)
(3)治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)?2CO2+N2(g)在常温下能够自发进行,则它的△H<0.(填>、<).在恒温容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合气体,发生上述反应,下列图象说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是cd(选填字母)

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8.某研究小组从一含锌废渣(质量百分组成:40.5%ZnO、19.5%CuO、5.7%FeO、7.3% Fe2O3,其余为SiO2)中回收锌和铜,设计以工业废酸(含15%的H2SO4)为酸浸液的方案,其流程如下图(部分条件略):已知碱式碳酸锌的化学式为Zn(OH)2•ZnCO3

部分离子以氢氧化物形式开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:
离子Fe2+Fe3+Cu2+
开始沉淀时的pH(初始浓度为1.0mol/L)6.51.54.2
沉淀完全时的pH9.73.26.7
请回答下列问题:
(1)常温下二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系如图,横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或Zn(OH)42-(配离子)物质的量浓度的对数(假设Zn2+离子浓度为10-5mol•L-1时,Zn2+离子已沉淀完全).
利用图中数据计算,Ksp[Zn(OH)2]=1×10-17
(2)写出试剂a、b的化学式:a:ZnO或Zn(OH)2;b:Zn.
(3)写出加入H2O2后发生反应的离子反应方程式:H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O.
(4)写出沉锌过程中的离子反应方程式:2Zn2++4HCO3-=Zn(OH)2•ZnCO3↓+3CO2↑+H2O,沉锌后溶液中主要溶质的化学式是(NH42SO4
                                      
(5)将碱式碳酸锌加热分解可得到具有催化性能的活性氧化锌,可用于催化尿素与甲醇合成碳酸二甲酯(DMC)的反应.写出碱式碳酸锌受热分解的化学方程式Zn(OH)2•ZnCO3=2ZnO+CO2↑+H2O.
(6)利用氯化锌溶液与碳酸钠溶液反应制得的碳酸锌中混有碱式碳酸锌,某同学取一定质量的该固体,灼烧至恒重,能否通过固体质量的减少量来确定固体的成分?能 (填“能”或“否”)

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7.某煤渣主要含有Al2O3、SiO2,可制备碱式硫酸铝[Al2(SO43•2Al(OH)3]溶液,用于烟气脱硫,减少SO2的排放,其制备流程:

已知:25℃,Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(CaSO4)=9.1×10-6
(1)操作①的名称过滤.
(2)酸浸时反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;为了提高酸浸时铝元素的浸出率,可采取的措施把煤渣粉碎,搅拌(使粉煤灰与硫酸溶液充分接触)、增大硫酸浓度(写2条).
(3)固体2的化学式是CaSO4,试分析固体2生成的主要原因(用离子方程式结合文字简要说明)CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,增大了Ca2+浓度,使c(Ca2+)•c(SO42-)>Ksp(CaSO4),导致Ca2++SO42-=CaSO4↓ 或:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,促进CaCO3(s)沉淀溶解平衡向溶解方向移动,增大了Ca2+浓度,使c(Ca2+)•c(SO42-)>Ksp(CaSO4),促进CaSO4(s)沉淀溶解平衡向沉淀方向移动;;
(4)碱式硫酸铝溶液吸收SO2生成Al2(SO43•Al2(SO33,再向该溶液通入足量空气,生成一种硫酸盐,用于制备碱式硫酸铝溶液的循环使用,试写出有关反应的化学方程式:Al2(SO43•2Al(OH)3+3SO2=Al2(SO43•Al2(SO33+3H2O、2Al2(SO43•Al2(SO33+3O2=4Al2(SO43

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6.铝是当前使用量仅次于铁的金属.
(1)工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3,含FeO、Fe2O3等杂质)为原料冶炼铝韵I艺流程如图1所示:

①溶浸时反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,提高溶浸时浸出速率的方法是(答出一条即可)铝土矿粉碎、适当加热、适当提高NaOH浓度等.
②溶液乙中溶质的化学式为NaHCO3,操作a为加热.
(2)如图2是工业冶炼铝的电解槽.
①工业上是用高熔点的A12O3而不是用低熔点的A1C13为原料制备铝的原因是氯化铝为共价化合物,熔融状态下不导电.
②冰晶石(Na3A1F6)的作用是降低氯化铝熔融温度,阴极上的电极反应式为Al3++3e-=Al.
③电解时会不断被消耗的电极是阳极(填“阴极”或“阳极,),若电解得到9kg铝,同时消耗石墨0.03kg,则电解过程中生成的气体在标准状况下的体积至少为5600 L.
(3)对铝制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命.以铝材为阳极、H2SO4溶液为电解质溶液进行电解,铝材表面形成氧化膜,阳极的电极反应式为2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H+

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5.金属钛(Ti)性能优越,被称为继铁、铝之后的“第三金属”.工业上以钛铁矿(主要成分FeTiO3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料冶炼金属钛,其生产的工艺流程图如下:

已知:2H2SO4(浓)+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O
(1)步骤I中发生反应的离子方程式:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-═SiO32-+H2O.

(2)已知:TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中.25℃时,难溶电解质溶解度(s)与pH关系如图1,TiO(OH)2溶度积Ksp=1×10-29
①步骤Ⅲ加入铁屑原因是将Fe3+转化为Fe2+,防止Fe3+与TiO2+同时生成沉淀.
②TiO2+水解的离子方程式为TiO2++2H2O?TiO(OH)2+2H+
向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是调节溶液pH值,促进TiO2+水解.当溶液pH接近3时,TiO(OH)2已沉淀完全.
(3)TiCl4$\stackrel{Mg}{→}$Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti,依据下表信息,需加热的温度略高于1412℃即可.
TiCl4MgMgCl2Ti
熔点/℃-25.0648.87141667
沸点/℃136.4109014123287
(4)研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质,利用右图所示装置获得金属钙,并以钙为还原剂,还原二氧化钛制备金属钛.写出阳极上所发生的反应式:C+2O2--4e-=CO2↑.

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4.某混合物A,含有Al2(SO43、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的变化.


请回答下列问题.
(1)操作I的名称是过滤.
(2)E的化学式为NH3.H2O、(NH42SO4
(3)写出沉淀C→溶液的离子方程式Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O.

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3.有如图所示A~F六种仪器:

(1)写出仪器名称.C漏斗,D容量瓶;
(2)下列实验操作中用到仪器E的是a(选填下列选项的字母编号).
a.分离水和CCl4的混合物
b.分离水和酒精的混合物
c.分离水和泥砂的混合物
(3)某化学兴趣小组计划用氯气和氢氧化钠溶液制取消毒液.
①其反应原理为(用化学方程式表示)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
②拟用0.5mol•L-1 的NaOH溶液,这种溶液0.4L才能与2.24L氯气(标准状况)恰好完全反应.
③若配制250mL0.5mol•L-1 NaOH溶液,所需称量的氢氧化钠固体的质量是5.0g.实验中需要用到的上述仪器有ABD(F)(填符号),
在配制过程中,下列情况会使所配溶液浓度偏低的是ABE.
A.用滤纸称量氢氧化钠固体
B.溶解搅拌时有部分液体溅出
C.溶解时未冷却至室温
D.加水至刻度线后摇匀,发现液面低于刻度线.
E.在定容时,仰视刻度线
F.洗涤容量瓶后,未干燥,瓶中有少量蒸馏水.

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2.氨水、胆矾都是中学实验室中常见的化学试剂,它们在工农业生产上也都有广泛应用.
某研究性学习小组为测定氨水的浓度,并用氨水作提纯胆矾时的试剂,根据所查阅资料设计实验如下:
查阅资料:
①甲基橙的变色范围:pH<3.1红色,pH=3.1~4.4橙色,pH>4.4黄色
②酚酞的变色范围:pH<8.2无色,pH=8.2~10.0粉红色,pH>10.0红色
③已知:Fe3+、Fe2+、Cu2+转化为氢氧化物时相应的pH如下表1:
 Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2
开始沉淀时的pH2.77.65.2
完全沉淀时的pH3.79.66.4
表1
编号1234
盐酸体积/mL25.0525.0026.8024.95
表2 
实验一 标定氨水的浓度
取25.00mL约为0.10mol•L-1氨水于锥形瓶中,用0.1000mol•L-1盐酸进行滴定,实验所得数据如上表2所示:
(1)滴定产物水解的离子方程式为NH4Cl+H2O?NH3.H2O+HCl,由此可推知选择的滴定指示剂应为甲基橙.(填“甲基橙”或“酚酞”)
(2)该氨水的准确浓度为0.1000mol•L-1.(精确到小数点后四位)
(3)编号3中溶液的离子浓度由大到小的顺序为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-).
实验二 提纯胆矾晶体
某学习小组同学拟从含FeSO4、Fe2(SO43杂质的CuSO4溶液中提纯胆矾,其主要实验步骤如下:
第一步 往混合液中加入3% H2O2溶液充分反应后,再加入稀氨水调节溶液pH,过滤.
第二步 往滤液中加入稀硫酸调节溶液pH 至1~2,提纯胆矾.
(4)加入3% H2O2溶液的作用是将Fe 2+氧化为Fe 3+
(5)加稀氨水调节pH应调至范围3.7-5.2之间.
(6)下列物质可用来替代稀氨水的是BC.(填字母)
A.NaOH  B.Cu(OH)2 C.CuO   D.NaHCO3

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1.工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3,还有少量的Fe2O3、SiO2)提取冶炼铝的原料氧化铝.工艺流程如图:

(1)原料A的名称是盐酸,步骤①反应的离子方程式Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O.
(2)滤液1中要加入稍过量原料B,原料B的化学式是NaOH,步骤②的离子方程式是:H++OH-=H2O、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O.
(3)如果省去步骤①,即溶解铝土矿是从加入原料B开始,后续操作不变,则会使最后加热获得的氧化铝含有SiO2(填化学式)杂质.

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