重铬酸钠(Na2Cr2O7•2H2O)俗称红矾钠,在工业上有广泛的用途。我国目前主要是以铬铁矿(主要成份为FeO•Cr2O3,还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)为主要原料进行生产,其主要工艺流程如下:
①中涉及的主要反应有:
主反应: 4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
副反应:SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO3
2NaAlO2+CO2↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:
| 沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Mg(OH)2 |
Cr(OH)3 |
| 完全沉淀时溶液pH |
4.7 |
3.7 |
11.2 |
5.6 |
试回答下列问题:
(1)“①”中反应是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,其作用是 。
(2)“③”中调节pH至4.7,目的是 。
(3)“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-,请写出该平衡转化的离子方程式: 。
(4)制取红矾钠后的废水中还含有少量的CrO42-,根据有关标准,含CrO42-的废水要经化学处理,使其浓度降至5.0×10-7 mol·L-1以下才能排放。含CrO42-的废水处理可用还原法:
CrO42-
Cr3+
Cr(OH)3。绿矾还原CrO42-的离子方程式为:
。
用该方法处理10 m3 CrO42-的物质的量浓度为1.5×10-3 mol·L-1的废水,至少需要绿矾(FeSO4•7H2O,相对分子质量为278)的质量是 Kg(保留两位小数)。
步骤⑦的操作是 。为进一步得到较为纯净的红矾钠的操作是
(14分)某工业原料主要成分是NH4Cl、FeCl3和AlCl3。利用此原料可以得到多种工业产品。分析下面流程,回答问题。
已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
(1)用稀硫酸中和等体积等pH值的氨水和烧碱溶液,前者需要消耗的酸液体积(填“大”“小”或“相同”)
(2)计算溶液②中Fe3+的物质的量浓度为mol/L
(3)缓冲溶液中存在的平衡体系有:、、
此时溶液中c(NH4+)c(Cl-)(填>、=、<)。
(4)在缓冲溶液中加入少量盐酸或者NaOH溶液,溶液的pH值几乎依然为9.2。简述原理:
请举出另一种缓冲溶液的例子(写化学式)。
(5)常温下向较浓的溶液④中不断通入HCl气体,可析出大量AlCl3·6H2O晶体,结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因:。
将0.8 mol I2(g)和1.2 mol H2(g)置于某1L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g)
2HI(g)并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如表格所示:
| HI体积分数 |
1min |
2min |
3min |
4min |
5min |
6min |
7min |
| 条件I |
26% |
42% |
52% |
57% |
60% |
60% |
60% |
| 条件II |
20% |
33% |
43% |
52% |
57% |
65% |
65% |
(1)在条件I到达平衡时,计算该反应的平衡常数K,要求列出计算过程。
(2)在条件I从开始反应到到达平衡时,H2的反应速率为____________。
(3)为达到条件II的数据,对于反应体系可能改变的操作是_______________。
(4)该反应的△H_____0(填">","<"或"=")
(5)在条件I下达到平衡后,在7min时将容器体积压缩为原来的一半。请在图中画出c(HI)随时间变化的曲线。
(1)氨的合成是最重要的化工生产之一,工业上合成氨用的H2有多种制取的方法。用天然气跟水蒸气反应:CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)。已知有关反应的能量变化如下图所示,则此制取H2反应的ΔH=____________。
(2)已知通常状况下,每充分燃烧1gCO并恢复到原状态,会释放10KJ的热量。请写出表示CO燃烧热的热化学反应方程式:。
(3)一种甲烷燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接通入甲烷,同时向一个电极通入空气。此电池的负极电极反应式是________________________________________________。
(4)利用下图装置可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于处。假设海水中只有NaCl溶质,写出此时总离子反应方程式:。
②若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为。
写出铁电极处的电极反应式:。
图中A-J均为有机化合物,根据图中的信息,回答下列问题:
(1)环状化合物A的相对分子质量为82,其中含碳87. 80%,含氢12. 20%。B的一氯代物仅有一种,B的结构简式为;
(2)M是B的一种同分异构体,M能使溴的四氯化碳溶液褪色,分子中所有的碳原子共平面,则M的结构简式为;
(3)由A生成D的反应类型是___________,由D生成E的反应类型是___________;
(4)(3分)G的分子式为C6H10O4,0.146 g G需用20 mL0.100 mol/L NaOH溶液完全中和,J是一种高分子化合物。则由G转化为J的化学方程式为:
(5)H中含有的官能团是(名称)________,I中含有的官能团是(名称)___________。
按下图所示装置进行实验,并回答下列问题:
(1)锌极为________极,电极反应式为;
铜极为________极,电极反应式为;
(2)石墨棒C1为________极,电极反应式为;
石墨棒C2附近发生的实验现象为。
(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况)时,锌的质量(填“增加”或“减少”)g ;
CuSO4溶液的质量(填“增加”或“减少”)g。