專項訓(xùn)練與金屬鉻有關(guān)的化工流程題

1、專項訓(xùn)練與金屬銘有關(guān)的化工流程題1.(2020西安模擬)銘為高效催化劑的主要成分元素，從銘鐵礦主要含Ag?S、Cu2(OH)2CO3.FeO、Cr2O3. SiO人中提取Cn Ag的工藝流程如圖:H2SO4操作a過量鐵粉口渡液1沉淀YNM(NFUhSO4稀充酸一金屬錦電解Ta&s和x圖乍atNa2SOj溶液Na4Ag(SO)J(aq)已知:部分陽離子以氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如表(金屬離子濃度為0.01mol-L1)沉淀物Fe(OH)：Fe (OH) 3Cr(OH)5開始沉淀7.62. 74.9完全沉淀9.63. 76.8銘鐵磯晶體JNHKKSOg 12比0操作a為 刀和丫分別

2、為、o(2)寫出加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:。(3)調(diào)節(jié)pH可用的物質(zhì)的化學(xué)式為 .pH應(yīng)當(dāng)控制的范圍為 ；由濾液3獲得銘酸鉞 晶體的正確操作方法是、過濾、洗滌、干燥。(4)將銘鉉磯晶體溶于硫酸而不是直接溶于水的主要原因是(5)步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為,【解析】(1)由得到濾液和沉淀可知，操作a為過濾;二氧化硅不與硫酸反應(yīng)，故X為二氧化硅;CuKOH)2c03溶于硫酸生成銅離子，由工藝流程的目的可以推知加入過量鐵粉的目的是除 去雜質(zhì)銅離子，得出Y為Cu和剩余的Fc;(2)過氧化氫將亞鐵離子氧化為鐵高子，利于后續(xù)除 去，發(fā)生的離子反應(yīng)為2FH+H2O2+2H+2Fe3+2H?O;加入的物

3、質(zhì)能與酸反應(yīng)，同時不能 帶入新的雜質(zhì)離子:pH的范圍既要使鐵離子沉淀完全又不能使三價鋁離子沉淀;從溶液中得 到晶體，首先加熱濃縮,然后降溫得到晶體;(4)銘鐵磯能夠發(fā)生水解，加酸目的是抑制其水解;(5) 根據(jù)流程信息可知反應(yīng)物和產(chǎn)物，結(jié)合化合價升降法配平得到該反應(yīng)的離子方程式為4Ag(SO3)23+N2H4+4OH-i_4Ag1+8SO & +N2T+4Hge答案：(1)過濾 SiO2 Cu. Fe 2Fe2+H2O2+2H+;Fe3+2H2O(3)Cn(CO3)3或CnO3 3.7- 4.9蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶(4)防止銘鍍磯水解 (5)4Ag(SO3)23+N2H4+4OH-4Agi

4、+8S。+N2T+4H2O2.(2020泰安模擬)某種電鍍污泥主要含有璐化亞銅(CuzTe)、三氧化二格(Cr。)以及少量的金(Au),可用于制取Naz。溶液、金屬銅和粗硫等似實現(xiàn)有害廢料的資源化利用，工藝流程如下:純堿.空氣電鍍 污泥浸出液 酸a/稀沉渣銅CO. Na4。溶液金 扃入NaQ。溶液已知搬燒時CisTe發(fā)生的反應(yīng)為Cu2Te+2O2-2CuO+Te02o(l)Te元素在元素周期表中的位置為.其基態(tài)原子的電子占據(jù)的最高能層符號為。煨燒時,CnCh發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為(3)浸出液中除了含有TeOSO#在電解過程中不反應(yīng))外，還可能含有 (填化學(xué)式電解沉積過程中析出單質(zhì)銅的電極為 極

5、。(4)工業(yè)上用重銘酸鈉(NazChCM母液生產(chǎn)重鋁酸鉀(KzCnO?)的工藝流程如圖所示：Na:Cr2OT母液cl(土加熱煮沸一氧化 還原 反應(yīng)通過冷卻結(jié)晶能析出大量K2Cr2O7的原因是_o(5)測定產(chǎn)品中K2Cr2O7含量的方法如下:稱取試樣2.50 g配成250 mL溶液，取25.00 mL于錐形瓶中，加入足量稀硫酸和幾滴指示劑用0.100 0 mol-L-1(NH4)2Fe(SO5標準液進行滴定。滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為若三次實驗消耗(NH4)2Fe(SO4)2標準液的體積平均為25.00 mL,則所得產(chǎn)品中KKnO?的純度為%(保留三位有效數(shù)字)，【解析】(DTe是52號元

6、素，原子核外電子排布為2、8、18、18、6,可見Te元素在元素周期 表中的位置為第五周期第VIA族,最高能層為第5能層，故其基態(tài)原子的電子占據(jù)的最高能層 符號為0;煨燒時CnCh與Ch及Na2cCh發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Na2CrO4和CO?,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 高溫2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2；(3)根據(jù)上述分析，浸出液中除了含有TeOSOM在電解過程中不反應(yīng))外，還可能含有CuSO4,Cu2+轉(zhuǎn)化為銅單質(zhì)，發(fā)生還原反應(yīng)，電解沉積過程中析出單質(zhì)銅的電極為陰極；(4)在低溫條件下K?CnO7的溶解度在整個體系中最小，且KzCnO,的溶解度隨溫度的降低而 顯著減小，因此

7、通過冷卻結(jié)晶能析出大量K2Cr2O7:2-2-(5)氧化還原滴定過程中發(fā)生Fe?+與Cm。：的反應(yīng)，其中er?。？被還原為cr+.Fe”被氧化為Fe3+,根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒，可得該反應(yīng)的離子方程式為Cr?。 +6Fe2+14H+一2a3*6Fe3+7Hg；反應(yīng)中消耗 Fe?+的物質(zhì)的量 n(Fe2+)=c-V=0.100 0 mol,Lx0,0252-2- 110.002 5 皿1,根據(jù)方程式(>20+6Fe2+14H+2c產(chǎn)+6Fe3+7HQ 可知(CrQ, )l7-一 60. 002 50. o：2 1義294 g - mol-1n(Fe2+)= mol,則所得樣品中K

8、zCoO?的純度2S 0 mL62. 50 gX-° 2 50 mLxlOO %=49.0%o答案：(1)第五周期V【A族O高溫(2)2CnO3+3O2+4Na2cCh-4Na2ao4+4CCh(3)CuSO4 陰(4)低溫條件下,KHnCh的溶解度在整個體系中最小，且K2Cr2O7的溶解度隨溫度的降低而顯 著減小2(5)Cr2O7 +6Fe2+14H+一2Cr+6Fe3+7H2O 49.03 .絡(luò)（Cr）的本意是顏色，因為它的化合物或離子都有美麗的顏色，如存在于溶液中的CF+（藍 色）、Cr3+（藍紫色）、Cr（OH）/綠色）、Cr2O7（橙紅色）、Cr04 （黃色）等。銘鐵礦的主

9、要成分是Fe（CrO2）2,該物質(zhì)中三種元素的化合價均是整數(shù)，則銘元素的化合價是.由輅能形成Fe（CrO2）2及 等物質(zhì)知Cr2O3是兩性氧化物。（2）單質(zhì)鋁可溶于鹽酸（過量）并得到藍色溶液，該溶液與空氣接觸后很快會變成藍紫色，寫出變成藍紫色溶液時的離子方程式 02-2-2-2-CrOq和CnO7在溶液中可相互轉(zhuǎn)化：2Cr()4 +2H+H2Oo向NazCQ溶液中加入濃硫酸，溶液會變成橙紅色，原因是o向NazCrO4溶液中加入濃鹽酸,溶液會變成藍紫色并有黃綠色氣體產(chǎn)生，反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為，（4）工業(yè)上制取重格酸鈉晶體（Na2a2。72比0）的一種方法如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：氧

10、化過程中某一反應(yīng)如下（其中調(diào)pH前的溶液就顯黃色），請完成下面的化學(xué)方程式:Fe(CrC)2)2+ Na2cO?+02+FU2O3+CCh。I1,111出一_一H一一一.一 一 一 椅一一CrOi7C|C'C質(zhì)子交換膜（只允許ir通過）若操作I為蒸發(fā)結(jié)晶、過濾，則料液中所含鹽的化學(xué)式為 O全鋁液流儲能電池是目前正在開發(fā)研制的新型大型儲能電池，其充電時工作原理如圖所示,該電池貯存電能時陽極上的電極反應(yīng)式為0【解析】由化合價規(guī)則知Fe（CrO2）2中銘為+3價，類比兩性氧化物AI2O3形成的鹽可寫出符 合條件的化合物Cr2（SO4）3 Cr（NC）3）3等。（2）由溶液顏色變化知，單質(zhì)銘先

11、被氧化為CF+,再被 空氣氧化為C產(chǎn)。（3）加入硫酸后C（H+）增大，平衡向右移動,導(dǎo)致溶液顯橙紅色;加入濃鹽酸 時,CrOq將。氧化為CL,本身被還原為。3+,由得失電子守恒知氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量 之比為1 ：3。(4)由溶液顏色知,氧化過程中有0。4生成，結(jié)合原子守恒和質(zhì)量守恒知缺 項的物質(zhì)為 NazCrCh,配平后得 4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2-8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2o 蒸 發(fā)結(jié)晶后料液中還有沒有析出的NazCrO、Na2so4。(5)充電時陽極上C產(chǎn)失去電子生成Cr 答案:(1)+3 Cn(SO4)3(其他合理的物質(zhì)也對)(2)4H+4Cr24+

12、O2-4Cr3+2H2O加入硫酸后,溶液中c(H+)增大,平衡向右移動1 ：3(4)4 8 7 8Na2ao4 2 8Na2SC)4、NazCrO4 (5)Cr1+4H2O-2e-CrO4 +8H+4 .(2020深圳模擬)氧化格綠(CnOA的性質(zhì)獨特，在冶金、顏料等領(lǐng)域有著不可替代的地位。 一種利用淀粉水熱還原銘酸鈉制備氧化鋁綠的工藝流程如圖：幡帕事化43博 M港.I . . I . . I .、rsni 一中.戶4已知：向含少量Na2c。3的絡(luò)酸鈉堿性溶液中通入CO?可制得不同碳化率的鋁酸鈉碳化母液；“還原”反應(yīng)劇烈放熱,可制得Cr(OH)3漿料。(1)該工藝中“還原”反應(yīng)最初使用的是蔗糖

13、或甲醛,后來改用價格低廉的淀粉。請寫出甲醛(HCHO)與格酸鈉(NazCrQO溶液反應(yīng)的離子方程式_(2)將混合均勻的料液加入反應(yīng)釜，密閉攪拌，恒溫發(fā)生“還原”反應(yīng)，下列有關(guān)說法錯誤的是 _(填標號)。A.該反應(yīng)一定無須加熱即可進行B.必要時可使用冷卻水進行溫度控制C.銘酸鈉可適當(dāng)過量，使淀粉充分反應(yīng)D.應(yīng)建造廢水回收池，回收含銘廢水測得反應(yīng)完成后在不同恒溫溫度、不同碳化率下Cr(V【)還原率如圖。實際生產(chǎn)過程中Cr(VI) 還原率可高達99.5%以上;還原慚段采用的最佳反應(yīng)條件為5資甌0(匚月)濾液中所含溶質(zhì)為c該水熱法制備氧化鋁綠工藝的優(yōu)點有_、_(請寫出兩條)。由水熱法制備的氫氧化絡(luò)為無

14、定型氫氧化鋁©(0H)3，任O,將洗滌并干燥后的氫氧化鋁 濾餅充分燃燒，質(zhì)量損失與固體殘留質(zhì)量比為9 ： 19,經(jīng)計算得出/?= _.(6)重鋁酸鈉(NazCnCh-Hq)與硫酸鏤熱分解法也是一種生產(chǎn)氧化輅綠的方法，生產(chǎn)過程中產(chǎn) 生的氣體對環(huán)境無害，其化學(xué)反應(yīng)方程式為?！窘馕觥扛鶕?jù)題目信息，甲醛(HCHO)具有還原性，被氧化為CO：,銘酸鈉(NaQOO具有氧2化性，被還原為 Cr(OH)3,離子方程式為 4CrO4 +3HCHO+4H2O4Cr(OH)3l+2OH+3C20 ；(2)根據(jù)題目信息可知，還原過程需加熱，故A錯誤;由于“還原”反應(yīng)劇烈放熱，為防止副反應(yīng)發(fā)生，可適當(dāng)用冷卻水

15、進行溫度控制，故B正確;過量輅酸鈉會導(dǎo)致濾液回收處理時鋁酸 鈉碳化母液的碳化率發(fā)生改變，故C錯誤;為提高格的利用率，應(yīng)建造廢水回收池，回收含銘廢 水，故D正確;(3)根據(jù)圖示，反應(yīng)條件為碳化率40%,恒溫240 C時Cr(VI)還原率可高達99.5% 以上;(4)根據(jù)題目信息可知鋁酸鈉碳化母液中含有Na2c03,則濾液中所含溶質(zhì)為Na2co3；該 水熱法制備氧化銘綠過程中:工藝清潔、原料廉價、設(shè)備要求低無廢氣廢渣排放等;(5)氫氧化 格濾餅充分煨燒生成CnO,根據(jù)Cr元素守恒可得:2Cr(OHbHq|CnO”根據(jù)質(zhì)量與摩18X(2n+3) 9爾質(zhì)量成正比可得1，一.解得=0.5;根據(jù)題意，重銘酸鈉(NazCnOiHO)與硫15219酸鐵熱分解生