铬(Cr)属于分布较广的元素之一,其单质与化合物在颜料、纺织、电镀、制革等方面都有着重要作用。
(1)氯化铬晶体(CrCl3•6H2O)是一种重要的工业原料,可通过甲醇还原铬酸钠(Na2CrO4)制备。其实验装置和步骤如下:
Ⅰ.将一定量铬酸钠、甲醇与水的混合物加入三颈瓶;
Ⅱ.缓慢滴加足量盐酸,保持温度在100℃反应3h;
Ⅲ.冷却后加入NaOH,得到Cr(OH)3沉淀;
Ⅳ.洗净沉淀,加入理论用量1.1倍的盐酸溶解后,通过结晶法得到CrCl3•6H2O晶体。
回答下列问题:
①装置b的主要作用除导气外,还有 冷凝回流,提高CH3OH利用率冷凝回流,提高CH3OH利用率。
②步骤Ⅱ中的反应会有CO2生成,请写出反应的化学方程式:2Na2CrO4+CH3OH+10HCl 100℃ 2CrCl3+CO2↑+4NaCl+7H2O2Na2CrO4+CH3OH+10HCl 100℃ 2CrCl3+CO2↑+4NaCl+7H2O。
③步骤Ⅳ中,盐酸过量的原因是 抑制Cr3+水解抑制Cr3+水解。
(2)已知:碱性条件下,H2O2能把Cr(Ⅲ)氧化为CrO2-4;酸性条件下,H2O2能把Cr2O2-7还原为Cr3+;Pb2+形成Pb(OH)2开始沉淀pH为5,完全沉淀pH为8。以CrCl3•6H2O和Pb(NO3)2为原料可制备铬酸铅(PbCrO4难溶于水),具体步骤如下:边搅拌边向CrCl3•6H2O晶体中加入2mol•L-1的NaOH溶液至产生的沉淀完全溶解,得到NaCrO2溶液,先向溶液中加过量H2O2溶液,煮沸,再向溶液中加6 mol•L-1的醋酸调节pH约为5,再滴加0.5 mol•L-1的Pb(NO3)2溶液至不再产生沉淀先向溶液中加过量H2O2溶液,煮沸,再向溶液中加6 mol•L-1的醋酸调节pH约为5,再滴加0.5 mol•L-1的Pb(NO3)2溶液至不再产生沉淀。过滤,冷水洗涤,烘干,得到铬酸铅产品[实验中须使用的试剂:H2O2溶液、6mol•L-1的醋酸溶液、0.5mol•L-1的Pb(NO3)2溶液]。
(3)由含铬污水(主要含CrO2-4)制备具有磁性的铁铬氧体(CrxFeyOz)的流程如图:
FeSO4的作用是将CrO2-4还原为Cr3+,通入的空气主要是将部分Fe2+氧化。若处理含1molCrO2-4的污水时,投入的FeSO4的物质的量为14mol,且沉淀时消耗O2的物质的量为1.5mol(清液中不含铬元素和铁元素)。则形成的铁铬氧体的化学式为 CrFe14O20CrFe14O20。(写出计算过程)
100
℃
100
℃
C
r
O
2
-
4
O
2
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7
C
r
O
2
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4
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2
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4
mol
C
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O
2
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4
【考点】制备实验方案的设计.
【答案】冷凝回流,提高CH3OH利用率;2Na2CrO4+CH3OH+10HCl 2CrCl3+CO2↑+4NaCl+7H2O;抑制Cr3+水解;先向溶液中加过量H2O2溶液,煮沸,再向溶液中加6 mol•L-1的醋酸调节pH约为5,再滴加0.5 mol•L-1的Pb(NO3)2溶液至不再产生沉淀;CrFe14O20
100
℃
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:40引用:4难度:0.5
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1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
(3)根据下表数据:氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
Fe3+已经除尽的试剂是
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
(5)煅烧A的反应方程式是
(6)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于发布:2025/1/19 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.5 -
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