(本题共12分)铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:
已知:①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O28Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑;
②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑;③ Cr2O72-+ H2O
2CrO42-+ 2H+
根据题意回答下列问题:
1.固体X中主要含有_________(填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用__________(填写仪器或试剂名称)。
2.酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是_________________________________。
3.操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、 、过滤、_______、干燥。
4.下表是相关物质的溶解度数据,操作Ⅲ发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl →K2Cr2O7↓+2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是_______________。
5.副产品Y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Y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)、溶解、过滤、再______(填写试剂)、……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)。
6.六价铬有毒,而Cr3+相对安全。工业含铬(CrO3)废渣无害化处理的方法之一是干法解毒,用煤不完全燃烧生成的CO还原CrO3。在实验室中模拟这一过程的装置如下:
CO由甲酸脱水制得;实验结束时熄灭酒精灯的顺序是_________________________。
铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是;Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为。
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧,并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是。
A.Mg2+ B.Fe2+ C.Al3+ D.Cu2+
(3)氧化铁是重要的工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:
回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是;操作Ⅱ的名称是;操作Ⅱ的方法为。
②请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式:。
有关FeSO4的转化关系如图所示(部分物质已略去)。
已知:①X由两种化合物组成,将X通入品红溶液,溶液褪色;通入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
②Y是红棕色的化合物。
(1)气体X的成分是(填化学式)。
(2)反应Ⅰ的反应类型属于(填序号)。
a.分解反应 b.复分解反应
c.置换反应 d.化合反应
e.氧化还原反应
(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是。
(4)若经反应Ⅰ得到16 g固体Y,产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol·L-1 NaOH溶液完全吸收,则反应Ⅳ中生成FeSO4的离子方程式是。
2013年1月26日15时整,中国国产大型军用运输机运-20成功降落。标志着运-20首飞圆满成功。请回答下列问题:
Ⅰ.运-20根据结构和性能要求不同,使用的材料也不同,你认为下列材料中用于运-20制造,合理的是(填序号)。
A.利用纯铝制造运-20发动机 |
B.用镁铝合金制造运-20座椅 |
C.用氧化铝制造运-20电器线路的导线 |
D.用普通钢制造运-20灭火器的外壳 |
Ⅱ.制造铝合金所需的铝从铝土矿中提取,已知铝土矿的主要成分为氧化铝(含有Fe2O3、SiO2杂质),SiO2不与盐酸反应但能溶解在NaOH溶液中生成可溶性Na2SiO3。工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝:
(1)①②中除加试剂外,还需要进行的操作是。
(2)写出步骤②反应的化学方程式:。
(3)③中需要通人过量的二氧化碳,写出该过程中含铝化合物发生反应的离子方程式:。
(4)一种新型镁铝合金的化学式为Mg17Al12,科学家发现它具有储氢性能,是一种潜在的储氢材料,可在氩气保护下,将一定比例的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2=17MgH2+12Al,得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下能释放出氢气。
①制备镁铝合金(Mg17Al12)时通人氩气的目的是。
②在5.0 mol·L-1盐酸中,混合物Y能完全释放出H2。1 mol Mg17A112完全吸氢后得到的混合物Y与上述盐酸完全反应,消耗盐酸的体积为L。
A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A的溶液为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E则易溶于水,取A的溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。
(1)写出化学式:A,B,C,D,E。
(2)写出下列反应的离子方程式:
A→B:;
A→D:。
某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
阴离子 |
CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl- |
阳离子 |
Al3+、Fe3+、Mg2+、NH4+、Na+ |
现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系图所示。
(1)若Y是盐酸,则Oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的,下同)是,
ab段发生反应的离子是,bc段发生反应的离子方程式为。
(2)若Y是NaOH溶液,则X中一定含有的离子是,ab段反应的离子方程式为。