高考化學(xué)無機(jī)非金屬材料推斷題綜合題匯編含詳細(xì)答案-資料下載頁
2025-04-05 05:13本頁面
【正文】 完全水解，主要以沉淀形式存在。14．紅礬鈉(重鉻酸鈉：Na2Cr2O72H2O)是重要的基礎(chǔ)化工原料。鉻常見價態(tài)有++6價。鉻的主要自然資源是鉻鐵礦FeCr2O4(含有Al2OMgO、SiO2等雜質(zhì))，實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)以鉻鐵礦為原料生產(chǎn)紅礬鈉的主要流程如下：①中主要反應(yīng)：4 FeCr2O4+ 8Na2CO3 + 7O2 8Na2CrO4 + 2Fe2O3+ 8CO2①中副反應(yīng)：Al2O3 + Na2CO32NaAlO2+ CO2↑，SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑請回答下列問題：(1)FeCr2O4化學(xué)名為亞鉻酸亞鐵，寫出它的氧化物形式________________。步驟“①”的反應(yīng)器材質(zhì)應(yīng)選用__________(填“瓷質(zhì)”、“鐵質(zhì)”或“石英質(zhì)”)。(2)“②”中濾渣1的成分是__________，“③”中調(diào)pH值是_______ (填“調(diào)高”或“調(diào)低”)，“④”中濾渣2的成分是___________。(3)“⑤”酸化的目的是使CrO42－轉(zhuǎn)化為Cr2O72－，寫出平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式：______。(4)上圖是Na2Cr2O72H2O和Na2SO4的溶解度曲線，則操作I是______，操作II是______(填序號)。①蒸發(fā)濃縮，趁熱過濾②降溫結(jié)晶，過濾(5)已知某鉻鐵礦含鉻元素34%，進(jìn)行步驟①~④中損失2%，步驟⑤~⑦中產(chǎn)率為92%，則1噸該礦石理論上可生產(chǎn)紅礬鈉_______噸(保留2位小數(shù))。【答案】FeOCr2O3 鐵質(zhì) Fe2OMgO 調(diào)低 H2SiOAl(OH)3 2CrO42－+ 2H+Cr2O72－+ H2O ② ① 【解析】【分析】氧化煅燒中MgO不反應(yīng)，F(xiàn)eCr2OAl2OSiO2反應(yīng)產(chǎn)物中有Na2CrONaAlONa2SiOFe2O3．浸取時MgO、Fe2O3不溶，濾液中含有Na2CrONaAlONa2SiO3及未反應(yīng)的碳酸鈉，調(diào)節(jié)pH值，生成H2SiOAl(OH)3沉淀過濾除去。硫酸酸化的目的是使CrO42轉(zhuǎn)化為Cr2O72．由圖乙可知，硫酸鈉的溶解度受溫度影響比較大，應(yīng)采取降溫結(jié)晶、過濾；紅礬鈉溶解度受溫度影響變化不大，應(yīng)采取蒸發(fā)結(jié)晶、過濾?！驹斀狻?1)FeCr2O4中鐵元素化合價是+2價，氧化物為FeO，鉻元素化合價+3價，氧化物為Cr2O3，F(xiàn)eCr2O4中鐵鐵原子與Cr原子物質(zhì)的量之比為1：2，所以FeCr2O4寫成氧化物形式為FeO?Cr2O3；“瓷質(zhì)”或“石英質(zhì)”儀器都含有二氧化硅，高溫下與碳酸鈉反應(yīng)，故選擇“鐵質(zhì)”儀器；(2)步驟①中有氧化鐵生成，氧化鋁、二氧化硅發(fā)生反應(yīng)生成可溶性鹽，氧化鎂不反應(yīng)，據(jù)此判斷步驟②中濾渣1的成分；氧化鐵不溶于水，鉻鐵礦經(jīng)煅燒、水浸之后除去生成的氧化鐵及氧化鎂，副反應(yīng)中生成Na2SiONaAlO2等雜質(zhì)，將pH值調(diào)低，可生成H2SiOAl(OH)3沉淀過濾除去；步驟“③”調(diào)節(jié)pH值，生成H2SiOAl(OH)3沉淀過濾除去，故“④”中濾渣2的成分是H2SiOAl(OH)3沉淀；(3)酸化的目的是使CrO42轉(zhuǎn)化為Cr2O72，則CrO42在酸性條件下與H+離子反應(yīng)生成Cr2O72，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為2CrO42+2H+?Cr2O72+H2O；(4)操作Ⅰ是分離出硫酸鈉，操作Ⅱ獲得紅礬鈉，由圖2可知，硫酸鈉的溶解度受溫度影響比較大，應(yīng)采取降溫結(jié)晶、過濾；紅礬鈉溶解度受溫度影響變化不大，應(yīng)采取蒸發(fā)結(jié)晶、過濾；(5)令生成紅礬鈉x噸，則： 2Cr～～～～～Na2Cr2O7?2H2O 104 2981噸34%(12%)92% x噸所以：104：298=1噸34%(12%)92%：x噸，解得x=。15．以粉煤灰(主要含Al2OSiO2，還有少量的Fe2O3)為原料制取Al2O3的流程如下：（1）操作Ⅰ的名稱是__。（2）用H2SO4“酸浸”時的離子方程式為__(任寫一個)。（3）簡述如何檢驗(yàn)酸浸后溶液中是否有Fe3+__。（4）“煅燒”時的化學(xué)方程式為__。（5）沉淀A與氫氟酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。【答案】過濾 Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O(或Al2O3＋6H＋=Al3＋＋3H2O任寫一個) 取適量該溶液于試管中，加入KSCN，若變紅則有Fe3+ 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 【解析】【分析】粉煤灰（主要含Al2OSiO2, 還有少量的Fe2O3）和稀硫酸混合，發(fā)生反應(yīng)Al2O3+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2O，F(xiàn)e2O3+3H2SO4═Fe 2(SO4)3+3H2O，SiO2和稀硫酸不反應(yīng)，過濾溶液得濾渣Ⅰ為SiO2； 根據(jù)Fe3+遇KSCN溶液變紅色檢驗(yàn)溶液中是否有Fe3+；Al(OH)3加熱分解為Al2O3和水；SiO2與氫氟酸反應(yīng)生成SiF4和水。【詳解】（1）操作Ⅰ實(shí)現(xiàn)了固體SiO2和溶液的分離，操作Ⅰ的名稱是過濾。（2）用H2SO4“酸浸”時Al2OFe2O3與硫酸反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式分別為Al2O3＋6H＋=Al3＋＋3H2O、Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O。（3）Fe3+遇KSCN溶液變紅色，檢驗(yàn)溶液中是否有Fe3+的方法是：取適量該溶液于試管中，加入KSCN，若變紅則有Fe3+。（4）“煅燒”時Al(OH)3分解為Al2O3和水，化學(xué)方程式為2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。（5）沉淀A是SiO2，SiO2與氫氟酸反應(yīng)生成SiF4和水，化學(xué)方程式為SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O?！军c(diǎn)睛】本題考查了物質(zhì)的制備流程，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，會從整體上分析每一步發(fā)生的反應(yīng)及基本操作，注意離子檢驗(yàn)操作方法的準(zhǔn)確表達(dá)。
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