DOC《1.(2017·全国卷Ⅲ)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般...》

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(2017・全国卷Ⅲ)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO・Cr2O3,还含有硅、铝等杂质.制备流程如图所示: 回答下列问题: (1)步骤①的主要反应为: FeO・Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2 上述反应配平后FeO・Cr2O3与NaNO3的系数比为_该步骤不能使用陶瓷容器,原因是_ (2)滤渣1中含量最多的金属元素是_滤渣2的主要成分是________及含硅杂质. (3)步骤④调滤液2的pH使之变_填"大"或"小"),原因是_用离子方程式表示). (4)有关物质的溶解度如图所示.向"滤液3"中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体.冷却到_填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多. a.80 B.60 ℃ c.40 ℃ D.10 ℃ 步骤⑤的反应类型是_ (5)某工厂用m1 kg铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,最终得到产品m2 kg,产率为_ 解析:(1)1 mol FeO・Cr2O3参与反应共失去7 mol电子,而1 mol NaNO3参与反应得到2 mol电子,根据得失电子守恒,二者的系数比为2∶7.由于高温下碳酸钠能与陶瓷中的二氧化硅发生反应,所以该步骤不能使用陶瓷容器.(2)步骤①中生成的氧化铁因不溶于水而进入滤渣1,所以滤渣1中含量最多的金属元素是Fe.结合流程图可知,滤渣2的主要成分是Al(OH)3及含硅杂质.(3)滤液2中存在平衡:2CrO+2H+Cr2O+H2O,H+浓度越大(pH越小),越有利于平衡正向移动,所以步骤④应调节滤液2的pH使之变小.(4)根据题图,可知温度越低,K2Cr2O7的溶解度越小,析出的重铬酸钾固体越多,即在10 ℃左右时得到的K2Cr2O7固体最多,故d项正确.步骤⑤中发生的反应为Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7+2NaCl,其属于复分解反应.(5)该铬铁矿粉中Cr2O3的物质的量为,根据Cr元素守恒可求得K2Cr2O7的理论质量m0=*294 g・mol-1*10-3 kg・g-1= kg,所以产品的产率为*100%=*100%. 答案:(1)2∶7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应 (2)Fe Al(OH)3 (3)小2CrO+2H+Cr2O+H2O (4)d 复分解反应 (5)*100% 2.(2016・全国卷Ⅰ)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下: 回答下列问题: (1)NaClO2中Cl的化合价为_ (2)写出"反应"步骤中生成ClO2的化学方程式_ (3)"电解"所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为_电解"中阴极反应的主要产物是_ (4)"尾气吸收"是吸收"电解"过程排出的少量ClO2.此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_该反应中氧化产物是_ (5)"有效氯含量"可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力.NaClO2的有效氯含量为_计算结果保留两位小数) 解析:(1)由化合价规则知,NaClO2中Cl的化合价为+3. (2)由工艺流程图可以看出SO

2、H2SO

4、NaClO3为反应物,ClO

2、NaHSO4为生成物,再根据化合价升降法配平得出化学方程式为SO2+H2SO4+2NaClO3===2ClO2+2NaHSO4. (3)粗盐水精制时除去Mg2+通常用NaOH溶液,生成氢氧化镁沉淀,过滤除去;

除去Ca2+通常用Na2CO3溶液,生成碳酸钙沉淀,过滤除去.电解时阴极为得电子极,因此产物的化合价应降低,即生成NaClO2. (4)由信息"尾气吸收"是吸收"电解"过程排出的少量ClO2知,反应物之一为ClO2,再由生产工艺流程图知,用的吸收试剂是NaOH、H2O2,由生产工艺流程图知产物之一为NaClO2,由ClO2生成NaClO2,Cl的化合价由+4变为+3,化合价降低,ClO2为氧化剂,则H2O2为还原剂,化合价升高,生成氧气,再由电子守恒得,此吸收反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,该反应中氧化产物是O2. (5)由信息知,要求出每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力,先求得1 g NaClO2变为Cl-转移的电子数为1÷90.5*4,再设有x g Cl2变为Cl-的氧化能力与1 g NaClO2的氧化能力相当,列方程得1÷90.5*4=x÷71*2,解得x=1.57,即为有效氯含量. 答案:(1)+3 (2)2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4 (3)NaOH溶液 Na2CO3溶液 ClO(或NaClO2) (4)2∶1 O2 (5)1.57 3.(2015・全国卷Ⅰ)硼及其化合物在工业上有许多用途.以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5・H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O