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红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基本化工原料,在印染工业、...

红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基本化工原料,在印染工业、电镀工业和皮革工业中作辅助剂,在化学工业和制药工业中也可作氧化剂,应用领域十分广泛。实验室中红矾钠可用一种铬铁矿(主要成分:FeO·Cr2O3,还含有少量铝的氧化物)通过以下过程来制取。

回答下列问题:

1)步骤Ⅰ中反应的化学方程式为4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2,在常温下该反应速率极慢,下列措施中能使反应速率增大的是_____。(填字母)

A.将原料粉碎       B.增加纯碱的用量      C.升高温度

2)步骤Ⅲ需将溶液的pH调至78,并煮沸,其目的是__

3)步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为__

4)利用下面的复分解反应,将红矾钠与KCl固体按12物质的量之比混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体:Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl(已知:温度对氯化钠的溶解度影响很小,对重铬酸钾的溶解度影响较大)。基本实验步骤为:①溶解;②_____;③____;④冷却、结晶,再过滤得K2Cr2O7晶体。其中③应在______(填“高温”或“低温”)条件下进行。

 

A、C 除去AlO2- 2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O 蒸发 过滤 高温 【解析】 铬铁矿(FeO•Cr2O3和铝的氧化物)经过氧化、加入NaOH溶液,除去了铁的氧化物,将铝元素转化成偏铝酸盐,调节pH值7~8,让偏铝酸盐转化成氢氧化铝沉淀除去,得到铬酸钠溶液,加入硫酸酸化,让铬酸钠转化成重铬酸钠溶液,在经过结晶得到产品,据此解答。 (1)影响反应速率的因素有接触面积、温度、浓度等,接触面积越大,反应速率越快,温度升高,反应速率越快,故A、C正确;故答案为:A、C; (2)根据流程,溶液的pH调至7~8,并煮沸,其目的是除去偏铝酸盐;故答案为:除去AlO2−; (3)酸性条件下,铬酸根要转化成重铬酸根,离子方程式为:2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O; 故答案为:2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O; (4)由题意Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl,温度对氯化钠的溶解度影响很小,对重铬酸钾的溶解度影响较大,可以根据溶解度的不同来进行重铬酸盐的转化,经过溶解、蒸发、过滤、冷却结晶、干燥等步骤获取到重铬酸钾;由于④进行冷却、结晶,故③为趁热过滤,因此③应在高温条件下进行;故答案为:蒸发;过滤;高温。  
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考点分析:
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活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品为原料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下:

一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:

1)“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒,目的是_____

2)“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2+SO42-,还含有Fe2+Cu2+等杂质。先加入____(填“Na2CO3”或“H2SO4”)调节溶液的pH5.4,然后加入适量KMnO4Fe2+转化为Fe(OH)3,同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2+的浓度为0.009mol·L-1,则每升溶液中至少应加入__molKMnO4

3)杂质Cu2+可利用置换反应除去,应选择的物质是_____

4)“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O,“煅烧”在450℃~500℃下进行,“煅烧”反应的化学方程式为_____

 

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实验室里用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeSSiO2等)来制备绿矾(FeSO4·7H2O)和聚铁(碱式硫酸铁的聚合物),其过程如下:

1)若用浓硫酸配制过程①所需的250mL3.0mol·L-1的稀硫酸,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外,还需要_____

2)过程②用到多种硅酸盐质的仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,还有_____(填仪器名称),该过程产生的尾气会对大气造成污染,可选用下列试剂中的_____吸收。

a.浓硫酸        b.蒸馏水        c.NaOH溶液       d.浓硝酸

3)过程③中,需要加入的物质名称是____,检验溶液X中金属阳离子是否完全转化的试剂为_____(填试剂名称)。

4)过程④的操作是将溶液___________、过滤、洗涤,即得到FeSO4·7H2O晶体。过程⑥中,将溶液Z加热到7080℃,目的是__

5)实验室为测定所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验。①用分析天平称取样品2.700g;②将样品溶于足量盐酸后,加入足量的氯化钡溶液;③过滤、洗涤、干燥、称量,得固体质量为3.495g。若该聚铁主要成分为[Fe(OH)SO4]n,则该聚铁中铁元素的质量分数为____

 

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一瓶久置的Na2SO3(杂质只有Na2SO4),为了测定其纯度,取样品5.0 g配成100 mL溶液,取其中25.00 mL于锥形瓶中,用0.10 mol•L-1酸性KMnO4溶液进行滴定,到终点时消耗KMnO4溶液20.00 mL,求此样品的纯度。_______________

 

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次硫酸钠甲醛(xNaHSO2•yHCHO•zH2O)俗称吊白块,在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。它的组成可通过下列实验测定:①准确称取1.5400g样品,完全溶于水配成100mL溶液。②取25.00mL所配溶液经AHMT分光光度法测得甲醛物质的量浓度为0.10mol×L-1。③另取25.00mL所配溶液,加入过量碘完全反应后,加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.5825g。次硫酸氢钠和碘反应的方程式如下:xNaHSO2•yHCHO•zH2O+I2→NaHSO4+HI+HCHO+H2O(未配平)

1)生成0.5825g白色固体时,需要消耗碘的质量为_____

2)若向吊白块溶液中加入氢氧化钠,甲醛会发生自身氧化还原反应,生成两种含氧有机物,写出该反应的离子方程式_____

3)通过计算确定次硫酸氢钠甲醛的组成______(写出计算过程)

 

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通过血液中的钙离子的检测能够帮助判断多种疾病。某研究小组为测定血液样品中Ca2的含量(100mL血液中含Ca2的质量),实验步骤如下:

①准确量取5.00mL血液样品,处理后配制成50.00mL溶液;

②准确量取溶液10.00mL,加入过量(NH4)2C2O4溶液,使Ca2完全转化成CaC2O4沉淀;

③过滤并洗净所得CaC2O4沉淀,用过量稀硫酸溶解,生成H2C2O4CaSO4稀溶液;

④加入12.00mL0.0010mol·L1KMnO4溶液,使H2C2O4完全被氧化,离子方程式为:2MnO4-5H2C2O46H=10CO2↑+2Mn28H2O

⑤用0.0020mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定过量的KMnO4溶液,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液20.00mL

1)已知室温下CaC2O4Ksp2.0×109,欲使步骤②中c(Ca2)≤1.0×105mol·L1,应保持溶液中c(C2O42)≥_____mol·L-1

2)步骤⑤中有Mn2生成,发生反应的离子方程式为_____

3)若步骤⑤滴定管在使用前未用标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液洗涤,测得血液中Ca2+的含量将____(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

4)计算血样中Ca2的含量_____(写出计算过程)。

 

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