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紅礬鈉(Na2Cr2O7?2H2O)廣泛用作強(qiáng)氧化劑、鞣革劑。以鉻礦石(主要成分為Cr2O3,還含有FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料制取紅礬鈉的流程如圖。

已知:①CrO42-與Cr2O72-存在如下平衡:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,當(dāng)pH<3時(shí),以Cr2O72-為主,當(dāng)pH>9時(shí),以CrO42-為主。
②鈉鹽在不同溫度下的溶解度(g):
溫度/℃ 10 20 30 40 50 60 70 80
Na2SO4 9.0 19.4 40.8 48.8 46.7 45.3 44.1 43.7
Na2Cr2O7 170.2 180.1 196.7 220.5 248.4 283.1 323.8 385.4
注:32.38℃以上,與飽和溶液平衡的固相為無水Na2SO4,以下則為Na2SO4?10H2O。
③Cr3+完全沉淀時(shí)pH為6.8,Cr(OH)3開始溶解時(shí)pH為12。
回答下列問題:
(1)煅燒鉻礦石時(shí),生成Na2CrO4的化學(xué)方程式為
2Cr2O3+4Na2CO3+3O2
高溫
4Na2CrO4+4CO2
2Cr2O3+4Na2CO3+3O2
高溫
4Na2CrO4+4CO2

(2)濾渣Ⅱ的成分是
H2SiO3、Al(OH)3
H2SiO3、Al(OH)3
。(填化學(xué)式)
(3)有人認(rèn)為工藝流程中“用稀硫酸調(diào)pH”改為“通入過量CO2”,不需調(diào)節(jié)pH同樣可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果,理由是
過量的CO2不會(huì)使Al(OH)3溶解,生成的NaHCO3在后續(xù)步驟中加入稀硫酸可以除去
過量的CO2不會(huì)使Al(OH)3溶解,生成的NaHCO3在后續(xù)步驟中加入稀硫酸可以除去
。
(4)向紅礬鈉溶液中加入適量KCl,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到
D
D
(填字母)得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。

A.80℃
B.60℃
C.40℃
D.10℃
(5)該工藝所得副產(chǎn)品主要為無水硫酸鈉并混有少量重鉻酸鈉,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)從副產(chǎn)品中獲得芒硝(Na2SO4?10H2O)的實(shí)驗(yàn)方案:將該副產(chǎn)品按固液質(zhì)量比100:230溶于熱水,加入稍過量的Na2SO3溶液,攪拌,
緩緩加入稀H2SO4,靜置,冷卻自然結(jié)晶,過濾,將晶體用熱水溶解,加入適量NaOH溶液至溶液pH約為6.8~12,趁熱過濾,將濾液冷卻自然結(jié)晶
緩緩加入稀H2SO4,靜置,冷卻自然結(jié)晶,過濾,將晶體用熱水溶解,加入適量NaOH溶液至溶液pH約為6.8~12,趁熱過濾,將濾液冷卻自然結(jié)晶
,過濾,洗滌,低溫干燥。(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑:稀H2SO4、NaOH溶液)。

【答案】2Cr2O3+4Na2CO3+3O2
高溫
4Na2CrO4+4CO2;H2SiO3、Al(OH)3;過量的CO2不會(huì)使Al(OH)3溶解,生成的NaHCO3在后續(xù)步驟中加入稀硫酸可以除去;D;緩緩加入稀H2SO4,靜置,冷卻自然結(jié)晶,過濾,將晶體用熱水溶解,加入適量NaOH溶液至溶液pH約為6.8~12,趁熱過濾,將濾液冷卻自然結(jié)晶
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:9引用:2難度:0.5
相似題
  • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)
    Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     

    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     

    (5)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     

    (6)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
  • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    ;當(dāng)pH=5時(shí),溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    (5)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
  • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,常溫下,當(dāng)pH=5時(shí),溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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