- 试题详情及答案解析
- 14分)以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3 ，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(红矾钠的主要成分为重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O),其主要工艺流程如下：
查阅资料得知:
i. 常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42－。
ii.
物质
| 开始沉淀的pH值
| 完全沉淀的pH值
|
Fe(OH)3
| 2.7
| 3.7
|
Al(OH)3
| 3.4
| 4.4
|
Cr (OH)3
| 4.6
| 5.9
|
Fe(OH)2
| 7.5
| 9.7
|
Bi(OH)3
| 0.7
| 4.5
|
回答下列问题:
（1）反应之前先将矿石粉碎的目的是 。
（2）操作I、III、IV用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和__________（填仪器名称）。
（3）写出④反应的离子反应方程式 。
（4）⑤中酸化是使CrO42－转化为Cr2O72－，写出该反应的离子方程式 。
（5）将溶液H经过下列操作，蒸发浓缩，__________，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠。
（6）取一定质量的固体D溶解于200mL的硫酸中，向所得溶液中加入5mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V关系如图所示，则硫酸的浓度为 ，固体D中含Fe化合物的物质的量为 。
- 答案：（14分）（每空2分）（1）增大反应物的接触面积,加快反应速率 （2）漏斗 烧杯
（3）3NaBiO3 + 2Cr3+ + 7OH－+ H2O＝2CrO42－ + 3Na+ + 3Bi(OH)3↓
（4）2CrO42－+2H+ 
Cr2O72－+H2O （5）冷却结晶 （6）2.5 mol·L－1； 0.1mol - 试题分析：（1）矿石粉碎可以增大反应物的接触面积，加快反应速率。
（2）操作I、III、IV均是过滤，则用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和漏斗、烧杯。
（3）常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将Cr3+转化为CrO42－，则④反应的离子反应方程式为3NaBiO3 + 2Cr3+ + 7OH－+ H2O＝2CrO42－ + 3Na+ + 3Bi(OH)3↓。
（4）⑤中酸化是使CrO42－转化为Cr2O72－，在转化过程中元素化合价不变，则该反应的离子方程式为2CrO42－+2H+ Cr2O72－+H2O。
（5）从溶液中得到晶体的一般操作是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠。
（6）根据图像可知加入氢氧化钠时没有立即产生沉淀，这说明酸过量，首先发生酸碱中和。当沉淀不再发生变化时需要氢氧化钠是180ml。继续加入氢氧化钠沉淀开始减小，即氢氧化铝开始溶解，溶解氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液是40mol，则生成氢氧化铝消耗的氢氧化钠溶液体积是120ml，所以与铁离子反应的氢氧化钠溶液体积是60ml，物质的量是0.06mol/L×5mol/L＝0.3mol，所以根据方程式Fe3＋＋3OH—＝Fe(OH)3↓，所以铁离子是0.1mol。沉淀达到最大值时溶液中的溶质是硫酸钠，则根据原子守恒可知硫酸钠的物质的量是0.2L×5mol/L/2＝0.5mol，则硫酸的浓度是0.5mol÷0.2/L＝2.5mol/L。
考点：考查物质制备工艺流程图的分析与应用