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填空 题 工业上常用铬铁矿(有效成份为FeO·Cr2O3,主要杂质为SiO2、Al2O3)为原料生产重铬酸钾(K2Cr2O7),实验室模拟工业法用铬铁矿制重铬酸钾的主要工艺流程如下图,涉及的主要反应是:6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO3=12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O,试回答下列问题:
(1)⑤中溶液金属阳离子的检验方法是?。
(2)步骤③被沉淀的离子为(填离子符号)?。
(3)在反应器①中,二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为:?。
(4)烟道气中的CO2可与H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃烧热分别为:ΔH=-725.5 kJ/mol、ΔH=-285.8 kJ/mol,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式:?。
(5)2011年云南曲靖的铬污染事件,说明含铬废渣(废水)的随意排放对人类生存环境有极大的危害。电解法是处理铬污染的一种方法,金属铁作阳极、石墨作阴极电解含Cr2O72-的酸性废水,一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。
①写出电解法处理废水的总反应的离子方程式?。
②已知Cr(OH)3的Ksp=6.3×10–31,若地表水铬含量最高限值是0.1 mg/L,要使溶液中c(Cr3+)降到符合地表水限值,须调节溶液的c(OH-)≥?mol/L(只写计算表达式)。
填空题 工业上常用铬铁矿(有效成份为FeO·Cr2O3,主要杂质为SiO2、Al2O3)为原料生产重铬酸钾(K2Cr2O7),实验室模拟工业法用铬铁矿制重铬酸钾的主要工艺流程如下图,涉及的主要反应是:6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO3=12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O,试回答下列问题:
(1)⑤中溶液金属阳离子的检验方法是?。
(2)步骤③被沉淀的离子为(填离子符号)?。
(3)在反应器①中,二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为:?。
(4)烟道气中的CO2可与H2合成甲醇。CH3OH、H2的燃烧热分别为:ΔH=-725.5 kJ/mol、ΔH=-285.8 kJ/mol ,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式:?。
(5)2011年云南曲靖的铬污染事件,说明含铬废渣(废水)的随意排放对人类生存环境有极大的危害。电解法是处理铬污染的一种方法,金属铁作阳极、石墨作阴极电解含Cr2O72-的酸性废水,一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。
①写出电解法处理废水的总反应的离子方程式?。
②已知Cr(OH)3的Ksp=6.3×10–31,若地表水铬含量最高限值是0.1 mg/L,要使溶液中c(Cr3+)降到符合地表水限值,须调节溶液的c(OH-)≥?mol/L(只写计算表达式)。
本题答案:(1)焰色反应 ;(2)SiO32-、AlO2-;
(3)Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑;
(4)CO2(g)+3H2(g) = CH3OH(l)+H2O(l)?ΔH=-131.9 kJ/mol;
(5)① 6Fe+Cr2O72-+2H++17H2O = 6Fe(OH)3↓+2Cr(OH)3↓+6H2↑;
②(或或;)
本题解析:(1)⑤中溶液金属阳离子K+的检验方法是用焰色反应来检验。具体是取光洁无绣的铁丝或Pt丝,用盐酸洗涤后在酒精灯的火焰上灼烧,待跟火焰颜色相同时蘸取待测液,在火焰上灼烧,并透过蓝色Co玻璃来观察火焰的颜色。若呈现紫色,就证明含有K+。(2)铬铁矿粉碎后加入NaOH、Na2CO3等碱性物质,SiO2、Al2O3发生反应变为Na2SiO3、AlO2-。当调节溶液的pH在7~8时,就转化为H2SiO3、Al(OH)3沉淀。因此步骤③被沉淀的离子为SiO32-、AlO2-;(3)在反应器①中,二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑。(4)CH3OH、H2的燃烧的热化学方程式为:① CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ?ΔH=-725.5 kJ/mol ; ②H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l) ?ΔH=-285.8 kJ/mol. ②×3-①。整理可得CO2(g)+3H2(g) = CH3OH(l)+H2O(l)?ΔH=-131.9 kJ/mol;(5)①根据电子守恒、电荷守恒及质量守恒定律可得电解含Cr2O72-的酸性废水的总反应的离子方程式为:6Fe+Cr2O72-+2H++17H2O = 6Fe(OH)3↓+2Cr(OH)3↓+6H2↑;②若地表水铬含量最高限值是0.1 mg/L ,c(Cr3+) =1×10-4g÷52g/mol/L=×10-4 mol/L .Cr(OH)3的Ksp=6.3×10–31,即c(Cr3+)·c3(OH-)≥6.3×10–31;
c3(OH-)≥6.3×10–31÷×10-4=6.3×52×10-27.所以c(OH-)=.
本题所属考点:【物质的分离、提纯】
本题难易程度:【困难】
He who would search pearls dive below. 不潜深水则不得珠.