高考化学一轮复习 第4章 材料家族中的元素突破全国卷专题讲座(四)突破训练 鲁科版.doc
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1、1 / 8【2019【2019 最新最新】精选高考化学一轮复习精选高考化学一轮复习 第第 4 4 章章 材料家材料家族中的元素突破全国卷专题讲座(四)突破训练族中的元素突破全国卷专题讲座(四)突破训练 鲁科版鲁科版突破训练1(2018湖南六校联考)重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成分为 FeOCr2O3,杂质为SiO2、Al2O3)为原料生产,实验室模拟工业制法用铬铁矿制K2Cr2O7 的主要工艺如图所示。涉及的主要反应是6FeOCr2O324NaOH7KClO312Na2CrO43Fe2O37KCl12H2O。(1)碱浸前将铬铁矿粉碎的作用是_。(2)反应器中除
2、发生题中所给反应外,还会发生其他反应,请任写出一个反应的化学方程式:_。中调节pH 为 78 所得滤渣为_。(3)从平衡角度分析中酸化的原因是_。(4)称取重铬酸钾试样 2500 0 g 配成 250 mL 溶液,取出2500 mL 于碘量瓶中,向其中加入 10 mL 2 molL1 H2SO4 溶液和足量碘化钾(铬元素转化为 Cr3),置于暗处 5 min。然后加入100 mL 水和适量淀粉溶液作指示剂,用 0120 0 molL1 Na2S2O3 标准溶液滴定(I22S2O=2IS4O)。若实验中共用去Na2S2O3 标准溶液 4000 mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为(设2 / 8整个
3、过程中其他杂质不参加反应)_。(保留两位有效数字)解析:(1)碱浸前将铬铁矿粉碎,可以增大接触面积,从而加快反应速率,使反应更充分。(2)除题给反应外,还能发生的反应有SiO22NaOH=Na2SiO3H2O,Al2O32NaOH3H2O=2NaAl(OH)4,SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2,Al2O3Na2CO34H2O=2NaAl(OH)4CO2。充分反应后过滤,由于滤液中含有 Na2SiO3 和NaAl(OH)4,调节 pH 为 78,使 SiO 和Al(OH)4分别生成H2SiO3 沉淀和 Al(OH)3 沉淀而除去。(3)CrO 在酸性条件下可转化成Cr2O:2CrO2HC
4、r2OH2O,酸化时,增大了 H浓度,平衡向右移动,促使 CrO 转化为 Cr2O。(4)根据题意知:Cr2O2Cr3,2II2,根据得失电子守恒,存在K2Cr2O73I26S2O,故试样中 n(K2Cr2O7)n(S2O)0120 0 molL14000103 L8103 mol,m(K2Cr2O7)8103 mol294 gmol12352 g,故K2Cr2O7 的纯度为100%94%。答案:(1)增大接触面积,加快反应速率(或增大接触面积,加快反应速率,使反应进行更充分)(2)SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2或Al2O3Na2CO34H2O=2NaAl(OH)4CO2或SiO22
5、NaOH=Na2SiO3H2O 或 Al2O32NaOH3H2O=2NaAl(OH)4 Al(OH)3、H2SiO3或 Al(OH)3、H4SiO4(3)2CrO2HCr2OH2O,酸化时,增大了 H浓度,平衡向右移动(4)94%(或 094)3 / 82(2016高考全国卷,28,14 分)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5 既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/%2229283122286065121以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:回答下列问题:
6、(1)“酸浸”时 V2O5 转化为 VO,反应的离子方程式为_,同时 V2O4 转化成 VO2。 “废渣 1”的主要成分是_。(2)“氧化”中欲使 3 mol 的 VO2变为 VO,则需要氧化剂KClO3 至少为_mol。(3)“中和”作用之一是使钒以 V4O 形式存在于溶液中。 “废渣2”中含有_。(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为4ROHV4OR4V4O124OH(ROH 为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈_性(填“酸” “碱”或“中”)。(5)“流出液”中阳离子最多的是_。(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式:_。
7、解析:(1)反应过程中 V 的化合价不变,所以是复分解反应。注4 / 8意 V2O5 在离子方程式中不能拆开;废钒催化剂中,只有二氧化硅不溶于硫酸,成为废渣 1 的主要成分。(2)3 mol VO2变为 VO,共失去 3 mol 电子,而 1 mol ClO 变为 Cl得到 6 mol 电子,所以需要05 mol 氯酸钾。(3)中和时,Fe3、Al3分别转化为难溶的Fe(OH)3 和 Al(OH)3,成为废渣 2 的主要成分。(4)为提高洗脱效率,需使题中所述平衡逆向移动。根据平衡移动原理,碱性越强越有利于平衡逆向移动,所以淋洗液应该呈碱性。(5)经过“离子交换” ,钒以 R4V4O12 形式
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