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铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3...

铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺如下(部分操作和条件略):

Ⅰ.将铬铁矿和碳酸钠混合充分焙烧。

Ⅱ.焙烧后的固体加水浸取,分离得到溶液A和固体A。

Ⅲ.向溶液A中加入醋酸调pH约7~8,分离得到溶液B和固体B。

Ⅳ.再向溶液B中继续加醋酸酸化,使溶液pH小于5。

.向上述溶液中加入氯化钾,得到重铬酸钾晶体。

(1)Ⅰ中焙烧发生的反应如下,配平并填写空缺:

     FeO•Cr2O3 +     Na2CO3 +       =       Na2CrO4+       Fe2O3 +      CO2

②Na2CO3+Al2O3=2NaAlO2+CO2

(2)固体A中主要含有             (填写化学式)。

(3)已知重铬酸钾溶液中存在如下平衡:2CrO42-+2H+满分5 manfen5.comCr2O72-+H2O。Ⅳ中调节溶液pH<5时,其目的是            

(4)Ⅴ中发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl

下表是相关物质的溶解度数据:

物质

KCl

NaCl

K2Cr2O7

Na2Cr2O7

溶解度

(g/100g水)

0

28

35.7

4.7

163

40

40.1

36.4

26.3

215

80

51.3

38

73

376

①该反应能发生的理由是                

②获得K2Cr2O7晶体的操作有多步组成,依次是:加入KCl固体、__________、__________、过滤、洗涤、干燥得到晶体。

(5)Ⅲ中固体B中主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析固体B中氢氧化铝含量的方法是:称取n g样品,加入过量__________(填写试剂名称)、溶解、过滤、再通入过量的CO2、…灼烧、冷却、称量,得干燥固体m g。计算样品中氢氧化铝的质量分数为______(用含m、n的代数式表示)。

 

(1)4 8 7 8 2 8 ;(2)Fe2O3、MgO(3)由于存在反应平衡Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+,加入酸,氢离子浓度增大,平衡左移,作用是使CrO42-转化为Cr2O72-。(4)①温度对氯化钠的溶解度影响小,但对重铬酸钾的溶解度影响较大,利用复分解反应在低温下可以得到重铬酸钾。; ②加热蒸发;冷却结晶(5)氢氧化钠溶液;26m/17n。 【解析】 试题分析:(1)在焙烧中铬铁矿、碳酸钠、氧气在高温时发生氧化还原反应,产生氧化铁、铬酸钠和二氧化碳气体,根据电子守恒、原子守恒,可得该反应的方程式是:4 FeO•Cr2O3 +8Na2CO3 + 7O2 8Na2CrO4 +2Fe2O3 +8CO2↑;其中含有的杂质MgO、Al2O3、Fe2O3中,Al2O3可以与Na2CO3发生反应,而MgO、Fe2O3不能发生反应,所以焙烧后的固体含有Na2CrO4、Fe2O3、MgO、NaAlO2,向其中加水,浸取,Na2CrO4、NaAlO2可溶于水,而Fe2O3难溶于水,所以分离得到溶液A和固体A,固体A中主要含有Fe2O3、MgO;(3)重铬酸钾溶液中存在如下平衡:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。Ⅳ中调节溶液pH<5时,溶液显酸性,使溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动,使CrO42-转化为Cr2O72-。(4) ①该反应能发生的理由是温度对氯化钠的溶解度影响小,但对重铬酸钾的溶解度影响较大,利用复分解反应在低温下可以得到重铬酸钾。②获得K2Cr2O7晶体的操作有多步组成,依次是:加入KCl固体、加热蒸发;冷却结晶,过滤、洗涤、干燥得到晶体。(5)Ⅲ中向溶液A中加入醋酸调pH约7~8,NaAlO2与酸反应产生Al(OH)3沉淀,分离得到溶液B中含有Na2Cr2O7,固体B含有Al(OH)3。固体B中主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析固体B中氢氧化铝含量的方法是:称取n g样品,Al(OH)3难溶于水,该物质是两性氢氧化物,可溶于强碱NaOH溶液,少量镁、铁的难溶化合物不能与NaOH溶液发生反应,所以加入过量氢氧化钠溶液、溶解、过滤、再通入过量的CO2、灼烧、冷却、称量,得干燥固体mg。干燥固体是Al2O3,根据反应方程式:2Al(OH)3Al2O3+3H2O,可知:n[Al(OH)3]:n(Al2O3)=2:1,m[Al(OH)3]:m(Al2O3)=156:102,m[Al(OH)3]= 156m/102,则产生ng Al2O3需要氢氧化铝的质量是算样品中氢氧化铝的质量分数为56m/102÷n=6m/17n。 考点:考查物质制备工艺流程的知识。  
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共聚法是将共聚单体,引入纤维高聚物分子链中,可提高难燃性。此法可改进有机高分子化合物的性质,高分子聚合物W的合成路线如下:

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已知:A为芳香烃, N含有甲基,M的结构简式为。

R-CH2OH满分5 manfen5.comR-COOH(R表示饱和烃基)。

R1-OH + R2-OH满分5 manfen5.comR1-O-R2 + H2O (R1、R2 表示烃基) 满分5 manfen5.com  (R1~R4表示烃基)

(1)B的结构简式是           

(2)D的官能团名称是           

(3)④的反应类型是          

(4)G可以使溴的四氯化碳溶液褪色,反应①的化学方程式是             

(5)②的反应试剂是        ,设计该反应的目的是            

(6)下列说法正确的是          

aD与苯酚互为同系物

bP存在顺反异构体

c由M生成N时,1mol M最多消耗3 mol NaOH

(7)F与P按照物质的量之比为1:1发生共聚生成W的化学方程式是             

(8)E的同系物X比E分子少二个碳原子,X有多种同分异构体,符合下列条件的X的同分异构体有            种;写出其中核磁共振氢谱为1:2:2:3的一种同分异构体的结构简式         

a.能与氢氧化钠溶液反应

b.能与饱和溴水反应生成白色沉淀

c.一定条件下,1mol该有机物与足量金属钠充分反应,生成1mol H2

 

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为实现CO2减排,热钾碱法化学吸收CO2在合成氨、制氢、天然气等石油化工行业中应用广泛。该方法的原理是用碳酸钾溶液吸收CO2生成碳酸氢钾(称富液)来脱除CO2。之后高温加热富液,使碳酸氢钾分解释放CO2生成碳酸钾,溶液循环使用。某研究小组用500 mL 1 mol/L K2CO3溶液吸收5.6 L 的CO2(标准状况)形成富液(忽略溶液体积变化)。

(1)碳酸钾溶液吸收CO2,发生反应的离子方程式是              

(2)该富液中的溶质是__________(填化学式)。

(3)该富液中,下列说法正确的是________。

a.c(K+) + c(H+) = 2c(CO32-) +c(HCO3) +c(OH)

b. c(CO32-) + c(HCO3) + c(H2CO3)=2 mol/L

c.c(K+) > c(HCO3) > c(CO32-) > c(OH) > c(H+)

(4)高温加热该富液,得到K2CO3溶液。发生反应的化学方程式是_________________。

(5)电解法也可以使K2CO3溶液再生。其原理如图所示,富液应进入            (填“阴极”或“阳极”)室。结合方程式简述再生K2CO3的原理是            

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氨在工农业生产中应用广泛。德国人哈伯发明了合成氨反应,其原理为:N2(g) + 3H2(g) 满分5 manfen5.com 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。在500℃、20MPa时,将N2和H2通入到体积为2 L的密闭容器中,反应过程中各种物质的物质的量变化如右图所示:

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(1)10 min内用NH3表示该反应的平均速率,v(NH3)=       

(2)在10~20min内NH3浓度变化的原因可能是           (填字母)

A.加了催化剂   b.降低温度    C.增加NH3的物质的量

(3)该可逆反应达到平衡的标志是__________ (填字母)

a.3v(H2) = 2v(NH3)                         b.混合气体的密度不再随时间变化

c.容器内的总压强不再随时间而变化            d N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2

e.单位时间生成m mol N2的同时消耗3 m mol H2   f.a mol N≡N键断裂的同时,有6 a mol N—H键合成

(4)第一次平衡时,平衡常数K1        (用数学表达式表示)。NH3的体积分数是         (保留2位小数)。

(5)在反应进行到25min时,曲线发生变化的原因是________________。

(6)已知:N2(g)+3H2(g) 满分5 manfen5.com2NH3(g)  ΔH =-92.4 kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)  ΔH =-483.6kJ/mol氨气与氧气反应产生氮气和水的热化学方程式是_______________。

(7)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力。氨氧燃料电池工作原理如右图所示:

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a电极的电极反应式是______________;

一段时间后,需向装置中补充KOH请依据反应原理解释原因是_______________。

 

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A、B、D、E、X、Y为元素周期表中六种主族元素,其原子序数依次增大。常温下A2D呈液态;B是大气中含量最高元素; E、X、Y原子最外层电子数相同,且 E的最外层电子数比次外层电子数少1;过渡元素Z与D可形成多种化合物,其中红棕色粉末Z2D3常用作红色油漆和涂料。请用化学用语回答下列问题:

(1)D在元素周期表中的位置是       

(2)A与D可形成既含极性键又含非极性键的化合物W。W的水溶液呈弱酸性,常用作无污染的消毒杀菌剂W的电子式为_________。

(3)向W溶液中加入ZE3,会消弱W的消毒杀菌能力,溶液呈现浅黄色。用化学方程式表示其原因是______。

(4)由A、B、D三种元素组成的两种强电解质甲和乙,它们的水溶液均呈酸性。甲抑制水的电离,则甲的化学式为____________;乙促进水的电离,则乙的水溶液呈酸性的原因是(用离子方程式表示)____________。

(5)将E2的水溶液加入浅绿色的ZE2溶液中发生反应的离子方程式是__________________。

(6)X和Y的单质,分别与H2化合时,反应剧烈程度强的是          ;用原子结构解释其原因是           

 

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下图是部分短周期元素原子半径与原子序数的关系图。则下列说法正确的是   

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A.简单离子的半径:X <Z M

B.Y、R两种元素的气态氢化物稳定性:Y>R

C.最高价氧化物对应水化物的酸性:R<N

D.由X与N两种元素组成的化合物不能与任何酸反应,但能与强碱反应

 

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