Question

工業(yè)上利用鉻鐵礦(FeOCr2O3)冶煉鉻的工藝流程如下:

（1）實(shí)驗(yàn)室焙燒鉻鐵礦可選用的裝置是__________（填序號）。

（2）完成下列化學(xué)方程式（在橫線上填寫物質(zhì)的化學(xué)式及計(jì)量數(shù)）：4CrO42－＋6S＋7H2O＝4Cr(OH)3↓＋3S2O32－＋_____________。

（3）操作I包括過濾與洗滌，簡述實(shí)驗(yàn)室中洗滌沉淀的操作：__________________。

（4）Cr(OH)3和Al(OH)3類似，也是兩性氫氧化物，寫出Cr(OH)3溶于濃氫氧化鈉溶液的離子方程式________________________________。

（5）由Cr2O3冶煉Cr的化學(xué)方程式為____________________________。

（6）目前有一種采用以鉻酸鈉(Na2CrO4)為原料，用電化學(xué)法制備重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示（已知：2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O）。

①寫出陰極的電極反應(yīng)式為________________________________________。

②電解一段時間后，測得陽極區(qū)溶液中Na＋物質(zhì)的量由a mol變?yōu)?/span>b mol，則此時鉻酸鈉的轉(zhuǎn)化率為___。

 

Answer 1

【答案】

（1）d （2分，大寫字母不得分）? （2）2OH- （2分，計(jì)量數(shù)寫錯、化學(xué)式寫錯均不得分）

（3）將蒸餾水沿玻璃棒慢慢倒入漏斗中浸沒沉淀（1分），待水流盡后，再重復(fù)操作2~3次（1分）? (共2分，合理答案即可)

（4）Cr(OH)3 + OH- = CrO2- + 2H2O （2分，化學(xué)式寫錯、不配平均不得分，寫化學(xué)方程式不得分）

（5）Cr2O3 + 2Al2Cr + Al2O3? （2分，不寫反應(yīng)條件不扣分，化學(xué)式寫錯、不配平不得分）

（6）①2H+ + 2e- = H2↑（或2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑）（2分，化學(xué)式寫錯、不配平均不得分）(2分)

②×100% (2分，合理答案即可)

【解析】

試題分析：（1）固體灼燒需要在鞏固中完成，根據(jù)裝置圖可知，a、b、c分別是蒸發(fā)、分液與過濾，d裝置是坩堝，因此實(shí)驗(yàn)室焙燒鉻鐵礦可選用的裝置是d。

（2）根據(jù)電荷守恒可知，該生成物是帶負(fù)電荷的。根據(jù)原子守恒可知，該微粒石油氫原子和氧原子組成的，所以應(yīng)該是OH－，計(jì)量數(shù)是2。

（3）過濾后得到的沉淀必須在過濾器中完成，所以實(shí)驗(yàn)室中洗滌沉淀的操作將蒸餾水沿玻璃棒慢慢倒入漏斗中浸沒沉淀，待水流盡后，再重復(fù)操作2~3次；

（4）Cr(OH)3和Al(OH)3類似，也是兩性氫氧化物。氫氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，因此Cr(OH)3溶于濃氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成的是NaCrO2和水，反應(yīng)的離子方程式為Cr(OH)3 + OH- = CrO2- + 2H2O。

（5）Cr的冶煉一般是通過鋁熱反應(yīng)，所以由Cr2O3冶煉Cr的化學(xué)方程式為Cr2O3 + 2Al2Cr + Al2O3。

（6）①電解池中陰極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。所以惰性電極電解鉻酸鈉溶液時陰極是溶液中的氫離子放電，反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2H+ + 2e- = H2↑。

②電解一段時間后，測得陽極區(qū)溶液中Na＋物質(zhì)的量由a mol變?yōu)?/span>b mol。所以根據(jù)電荷守恒可知，陰極區(qū)生成氫氧化鈉的物質(zhì)的量是（a－b）mol，屬于消耗氫離子的物質(zhì)的量是（a－b）mol，所以根據(jù)方程式2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O可知，消耗鉻酸鈉的物質(zhì)的量是（a－b）mol。反應(yīng)前鉻酸鈉的物質(zhì)的量是0.5amol，所以鉻酸鈉的轉(zhuǎn)化率是×100%＝×100%。

考點(diǎn)：考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、方程式配平、方程式書寫、金屬冶煉以及電解原理的應(yīng)用與計(jì)算