【題目】鉻鐵礦主要成分為FeO、Cr2O3,含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì)。工業(yè)上用鉻鐵礦制備紅礬鈉晶體(Na2Cr2O7)的流程如圖所示:
(1)步驟①的主要反應為FeO·Cr2O3+O2+NaOH Na2CrO4+NaFeO2+H2O,該反應配平后FeO·Cr2O3與O2的系數(shù)比為___________。該步驟是在坩堝中進行煅燒,可用此坩堝材料的是______________(填標號)。
A.鐵 B.氧化鋁 C.石英 D.陶瓷
(2)步聚①煅燒反應極慢,需要升溫至NaOH呈熔融狀態(tài),反應速率才加快,其原因是____________________________________________________。
(3)步驟②中NaFeO2會強烈水解生成氫氧化鐵沉淀,反應的化學方程式為________________。
(4)將五份濾液1分別在130℃蒸發(fā)1小時,各自冷卻到不同溫度下結(jié)晶,保溫過濾,所得實驗數(shù)據(jù)如下表。根據(jù)數(shù)據(jù)分析,步驟③的最佳結(jié)晶溫度為___________℃。
結(jié)晶溫度/℃ | Na2CrO4粗晶中各物質(zhì)含量/% | |||
Na2CrO4 4H2O | NaOH | NaAlO2 | Na2SiO3 | |
30 | 52.45 | 29.79 | 8.69 | 12.21 |
40 | 68.81 | 20. 49 | 8.46 | 10.84 |
50 | 60.26 | 27. 96 | 10.36 | 9.32 |
60 | 50.74 | 29.66 | 10.40 | 12.25 |
70 | 46.77 | 33.06 | 8.10 | 6.48 |
(5)步驟④中濾渣3的成分是_____________(寫化學式)。
(6)若該流程中鉻元素完全轉(zhuǎn)化為紅礬鈉晶體,則該鉻鐵礦中鉻元素的質(zhì)量分數(shù)為____________(用含m1、m2的代數(shù)式表示)。
【答案】 4:7 A 熔融后增大了反應物的接觸面積 NaFeO2+2H2O==Fe(OH)3↓+NaOH 40 AI(OH)3、H2SiO3(或H4SiO4) [52m2/131m1]×100%
【解析】試題(1)根據(jù)得失電子守恒計算FeO·Cr2O3與O2的系數(shù)比;步驟①在坩堝中進行煅燒的物質(zhì)含有強堿氫氧化鈉,氫氧化鈉能和二氧化硅反應;(2)根據(jù)影響反應速率的因素分析;(3) NaFeO2強烈水解,生成氫氧化鐵沉淀,根據(jù)質(zhì)量守恒可知還應有NaOH;(4)根據(jù)五份濾液1分別在130℃蒸發(fā)1小時,各自冷卻到不同溫度下結(jié)晶,所得實驗數(shù)據(jù)分析,步驟③的最佳結(jié)晶溫度為40℃,此時Na2CrO4粗晶中得到的Na2CrO4 4H2O含量最高;(5)步驟④為調(diào)節(jié)溶液的pH,使偏鋁酸鹽完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀,硅酸鹽完全沉淀,分離出Na2CrO4,據(jù)此分析解答;(6)依據(jù)鉻元素質(zhì)量守恒,計算該鉻鐵礦中鉻元素的質(zhì)量分數(shù);
解析:(1)1mol FeO·Cr2O3失電子7mol,1molO2得電子4mol,根據(jù)得失電子守恒,F(xiàn)eO·Cr2O3與O2的系數(shù)比為4:7;A.鐵坩堝含有鐵,鐵與氫氧化鈉不反應,故A正確;B.三氧化二鋁能和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉,故B錯誤; C.石英中含有二氧化硅,二氧化硅能和氫氧化鈉反應,故C錯誤; D.陶瓷中含有二氧化硅,二氧化硅能和氫氧化鈉反應,故D錯誤;故選A。(2) NaOH熔融后與FeO·Cr2O3接觸面積增大,所以反應速率加快;(3) NaFeO2強烈水解,生成氫氧化鐵沉淀,根據(jù)質(zhì)量守恒可知還應有NaOH,反應方程式是NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH;(4)步驟③的目的:將濾液1在130℃蒸發(fā)1小時,冷卻到結(jié)晶,比較所得實驗數(shù)據(jù),40℃,此時Na2CrO4粗晶中得到的Na2CrO4 4H2O含量最高,所以步驟③的最佳結(jié)晶溫度為40℃;(5)濾液1含有Na2CrO4、Na2SiO3、NaOH、NaAlO2,再調(diào)節(jié)溶液的pH,使偏鋁酸鹽完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀,硅酸鹽完全轉(zhuǎn)化為H2SiO3(或H4SiO4)沉淀,濾液為Na2CrO4,濾渣3的成分是Al(OH)3、H2SiO3;(6)最終得到m2kg紅礬鈉(Na2Cr2O7),含鉻n(Cr)= ,則該鉻鐵礦中鉻元素的質(zhì)量分數(shù)為: 。
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【題目】為進行某些實驗的探究,某興趣小組設(shè)計了如下裝置。
(1)為探究濃硫酸與木炭反應的全部產(chǎn)物,分液漏斗中盛濃硫酸,圓底燒瓶中放木炭。
①裝置B中試劑的名稱是________。
②裝置C、D、E中所盛放的試劑分別是品紅、酸性KMnO4溶液和澄清的石灰水。C裝置的作用是________,確認產(chǎn)物中含有CO2的實驗現(xiàn)象是________。
(2)為了制取無水氯化銅,上述裝置中的分液漏斗中盛濃鹽酸,圓底燒瓶中放MnO2,B中放銅粉并在玻璃管下添加酒精燈,且將B裝置平移至D與E之間。
①此時C、D中依次加入的試劑分別是________。
②若E中為NaOH溶液用于尾氣吸收,常溫下發(fā)生反應的離子方程式為________。
③實驗結(jié)束時,應首先熄滅裝置B下面的酒精燈,其目的是________。
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【題目】在一定溫度下,向KOH溶液中通入11.2L(已換算成標準狀況下)氯氣恰好完全反應生成二種含氯鹽:0.7molKC1、0.2mnolKClO和X。則X是
A. 0.1molKClO3 B. 0.2molKClO3 C. 0.1molKClO4 D. 0.2molKClO4
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【題目】氨作為重要化工原料,被大量應用于工業(yè)生產(chǎn)。氨在不同催化劑條件下可發(fā)生下列兩個反應:
反應I:4NH3(g) +5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) △H=-905.0 kJ·molˉ1
反應 II:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g) +6H2O(g) △H=-1266.6kJ·molˉ1
(1)寫出NO分解生成N2與O2的熱化學方程式:___________________________。
(2)反應I在容積固定的密閉容器中進行,容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表:
時間 濃度 | c(NH3)/mol/Ll | c((O2)/mol/L | c(NO)/ mol/L |
第 0 min | 0.8 | 1.6 | 0 |
第 2 min | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
第 3 niin | 0.3 | 0.975 | 0.5 |
第4 min | 0.7 | 1.475 | 0.1 |
①反應從開始到第2min時,v(H2O)=__________________。
②在第3min時,改變的反應條件可能是_________(填選項字母)。
A.使用催化劑 B.臧小壓強 C.升高溫度 D.增加O2的濃度
③該反應達到平衡狀態(tài)的標志是___________(填選項字母)。
A.在恒溫恒容的容器中,混合氣體的密度不再變化
B.單位時間內(nèi)消耗nmolNO的同時消耗nmolNH3
C.百分含量w(NH3)=w(NO)
D.反應速率v(NH3):v(O2):v(NO):v(H2O)=4:5:4:6
(3)①若在容積為2L的密閉容器中充入8molNH3(g)和6molO2(g),發(fā)生反應II。保持其他條件不變,在相同時間內(nèi)測得c(N2)與溫度的關(guān)系如圖所示。則T1℃下,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為___。
②圖中a、c兩點對應的容器內(nèi)部壓強Pa____Pc(填“>”、“<”或“=”)
(4)氨氣可用于生成硝酸銨化肥。25℃時,已知NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=1.8×10-5,則硝酸銨在此溫度下發(fā)生水解反應的平衡常數(shù)Kh=___________。
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【題目】分析下列反應并按要求填空。
(1)2Fe+3Cl22FeCl3,氧化劑是___,還原劑是___;發(fā)生氧化反應的是____,發(fā)生還原反應的是_____。
(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,氧化劑是____,還原劑是_____;被氧化的元素是_____,被還原的元素是__________。
(3)2H2S+SO2=3S↓+2H2O,氧化劑是____________,還原劑是____________;發(fā)生氧化反應的是____,被還原的元素是__________。
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【題目】硫酸銨可用作肥料,也可用于紡織、皮革、醫(yī)藥等方面。某化學興趣小組對硫酸銨的一些性質(zhì)進行探究。回答下列問題:
(1)在試管中加入少量硫酸銨樣品,加水溶解,滴加NaOH溶液。將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,試紙顏色無明顯變化。再將試管加熱,試紙很快變藍。由此可知:______________________________________、_________________________________。
(2)從廢鐵屑中回收鐵屑,用堿溶液洗凈之后,再用過量硫酸溶解。然后加入稍過量硫酸銨飽和溶液。在小火下蒸發(fā)溶劑直到晶膜出現(xiàn),;鹄糜酂嵴舭l(fā)溶劑。過濾后用少量乙醇洗滌,得到硫酸亞鐵銨晶體。
①堿溶液洗滌的目的是__________________________________。
②硫酸過量的原因是___________________________________。
(3)硫酸銨高溫下完全分解生成氨氣和其他幾種氣體(含硫產(chǎn)物只有一種)。為探究硫酸銨的其他分解產(chǎn)物,通過下列裝置進行實驗,通入分解產(chǎn)物一段時間后,再點燃裝置E中的酒精燈并開始用裝置F收集氣體。實驗中觀察到E中無明顯現(xiàn)象,F(xiàn)中排水收集的氣體能使燃著的木條熄滅,經(jīng)測定其相對分子質(zhì)量為28。
①裝置A、B中的溶液分別是______(填標號)。B中可觀察到的現(xiàn)象是_____________________。
a.NaOH溶液 b.硫酸溶液 c.BaCl2溶液 d.品紅溶液
②裝置E的作用是__________________________________。
③寫出(NH4)2SO4高溫分解的化學方程式:________________________________________。
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【題目】A、B、C、D是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,甲、乙、丙、丁、戊是由其中的兩種或三種元素組成的化合物,辛是由C元素形成的單質(zhì),常溫常壓下乙為液態(tài)。常溫下,0.1mol·L-1丁溶液的pH為13。上述各物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A. 常溫條件下元素A、B所形成化合物的狀態(tài)一定是氣態(tài)
B. 1.0 L 0.1mol·L-1戊溶液中陰離子的總物質(zhì)的量小于0.1mol
C. 1mol甲與足量的乙完全反應共轉(zhuǎn)移了約6.02×1023個電子
D. 元素B、C、D的原子半徑由大到小的順序為r(D)>r(C)>r(B)
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【題目】在一次有機化學課堂小組討論中,某同學設(shè)計了下列合成路線,你認為不可行的是( )
A. 用氯苯合成環(huán)己烯:
B. 用甲苯合成苯甲醇:
C. 用乙烯合成乙酸:
D. 用乙烯合成乙二醇:
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【題目】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,X、W同主族;Y、Z同周期;X、Y、Z三種元素形成一種化合物M,25 ℃時,0.1 molL-1的M溶液中=1.0×10-12。下列說法正確的是
A. 簡單離子半徑:Y<Z<W
B. X分別與Z、W形成的化合物中,所含化學鍵類型相同
C. X、Y形成的最簡單化合物的電子式為
D. Z分別與X、W均可形成具有漂白性的化合物
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