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紅礬鈉(Na2Cr2O7?2H2O)是重要的化工原料,工業(yè)上以鉻鐵礦(FeO?Cr2O3,含少量Al2O3、SiO2)為主要原料制備紅礬鈉的工藝流程如圖:

已知:i.2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O
ii.AlO2-+H++H2O=Al(OH)3
回答下列問題:
(1)焙燒鉻鐵礦生成Na2CrO4,并將Al2O3和SiO2轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽。
①焙燒時為加快反應速率,可采取的措施是
礦石粉碎
礦石粉碎

②生成Na2CrO4的化學方程式如下,將其補充完整:
4
4
FeO?Cr2O3+
8
8
Na2CO3+7O2
2
2
Fe2O3
Fe2O3
+
8
8
Na2CrO4+
8
8
CO2。
(2)濾液2中含有的溶質(zhì)有:Na2CO3
NaAlO2、Na2SiO3、Na2CrO4
NaAlO2、Na2SiO3、Na2CrO4
。
(3)中和時pH的理論范圍為4.5~9.3,調(diào)控pH不過高也不能過低的理由
pH過低Al3+不能除盡,pH過高硅酸溶解
pH過低Al3+不能除盡,pH過高硅酸溶解
。
(4)酸化后所得溶液中主要含有Na2Cr2O7和Na2SO4。

①結(jié)晶時,將混合溶液加熱濃縮、
趁熱過濾
趁熱過濾
(填操作)、冷卻結(jié)晶、過濾得到紅礬鈉晶體。
②濾液5最適宜返回上述流程
酸化步驟
酸化步驟
中,參與循環(huán)再利用。
(5)工業(yè)上還可用膜電解技術(shù)(裝置如圖所示),以Na2CrO4為主要原料制備Na2Cr2O7,結(jié)合化學用語簡述制備Na2Cr2O7的原理:
電解過程中實質(zhì)是電解水,陽極上水失去電子生成H+和O2,實現(xiàn)由2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O轉(zhuǎn)化;陰極產(chǎn)生氫氧根離子,氫氧化鈉在陰極生成,所Na+通過離子交換膜移向陰極
電解過程中實質(zhì)是電解水,陽極上水失去電子生成H+和O2,實現(xiàn)由2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O轉(zhuǎn)化;陰極產(chǎn)生氫氧根離子,氫氧化鈉在陰極生成,所Na+通過離子交換膜移向陰極


(6)Na2Cr2O7可用于測定水體的COD(COD是指每升水樣中還原性物質(zhì)被氧化所需要O2的質(zhì)量)?,F(xiàn)有某水樣100.00mL,酸化后加入c1mol?L-1的Na2Cr2O7溶液V1mL,使水樣中的還原性物質(zhì)完全被氧化;再用c2mol?L-1的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O72-,消耗FeSO4溶液V2mL,則該水樣的COD為
480c1V1-80c2V2
480c1V1-80c2V2
mg?L-1。[Cr2O72-被還原為Cr3+;換算關(guān)系:1molNa2Cr2O7~4.8×104mgO2]

【答案】礦石粉碎;4;8;2;Fe2O3;8;8;NaAlO2、Na2SiO3、Na2CrO4;pH過低Al3+不能除盡,pH過高硅酸溶解;趁熱過濾;酸化步驟;電解過程中實質(zhì)是電解水,陽極上水失去電子生成H+和O2,實現(xiàn)由2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O轉(zhuǎn)化;陰極產(chǎn)生氫氧根離子,氫氧化鈉在陰極生成,所Na+通過離子交換膜移向陰極;480c1V1-80c2V2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:52引用:1難度:0.3
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、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”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,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最大值應小于
     
    ,檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    ;當pH=5時,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.藥典標準規(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)量分數(shù)應不低于
     
    (用含a、b的表達式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4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”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,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最大值應小于
     
    ,檢驗
    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.藥典標準規(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)量分數(shù)應不低于
     
    (用含a、b的表達式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1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”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,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最大值應小于
     
    ,常溫下,當pH=5時,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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