（以铬Cr为载体）化学工业流程大题周练2

以铬Cr为载体的化学工业流程大题Ⅱ

1. 在我国的资源储备中，铬是重要的战略金属资源。以下是以某铬渣主要成分为，杂质主要是FeO、等为原料生产的工艺流程如图1：
   
   已知：，
   若以氧化物形式表示矿物的组成，可表示为______。
   焙烧时通入氧气的作用是  ______。
   如图2，“除杂”时加入混合物与溶液中少量的、、反应，分别转化为、、沉淀除去。
   反应过程控制溶液pH为9，若除杂率降低的原因是______。
   反应的温度控制在左右，温度不宜太高的主要原因是______。
   “还原”时先调节溶液pH，再加入焦亚硫酸钠
   完成“还原”反应的离子方程式：
   ____________________________________
   已知铬液中，为了不使还原过程产生沉淀，应控制反应过程pH不大于______。
   “沉铬”主要副产物为______。
2. 某研究小组用含铬废水制取具有强氧化性的重铬酸钾，实验方案如下：
   

已知：橙色黄色

金属离子沉淀的pH如下：

不同温度下化合物的溶解度如下：

请回答：

操作A的名称是____________，加入硫酸的目的是_____________________。

写出固体1中加入和KOH溶液后发生反应的离子方程式________________________________。

操作B由多步组成，获得晶体的操作依次是：蒸发浓缩、操作1、洗涤1、操作2、抽滤、洗涤2、干燥。则下列说法正确的是。

   操作1和操作2分别是趁热过滤和冷却结晶

   洗涤1和洗涤2所用的洗涤剂分别为的冷水和的热水

   当溶液出现过饱和现象时，振荡容器或用玻璃棒轻轻摩擦器壁均可促使晶体析出

   进行洗涤2操作时，可开大水龙头，使洗涤剂快速通过沉淀物有利于将杂质洗尽

为测定产品的纯度，可用摩尔盐标准溶液滴定，反应的离子方程式：

请简述将已用移液管吸取的待测液转移至锥形瓶中的操作__________________。

滴定时，先称取产品，溶于水配成100mL溶液，用的摩尔盐标准溶液进行滴定，数据记录如下：

则测得产品的纯度是________________以质量分数表示。

3. 铬元素及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。以某铬矿石主要成分是，含、等杂质为原料生产的流程如下：
   
    

为了提高焙烧速率，可采取的措施有____________写出两种方法。在焙烧时生成，写出第步发生的所有方程式________

沉淀2的化学式为____________。

步骤中转化成，写出其离子方程式________________________，能否将硫酸换成盐酸，并说明其理由____________。

步骤的分离方法为____________。滤液3中主要溶质的化学式为_________________。

的热稳定性较差，加热时逐步分解，其固体残留率随温度的变化如图所示，则B点时铬的氧化物化学式为____________。

 

4. 铬元素的价化合物毒性较大，不能随意排放。某化工厂以铬渣含有及少量、为原料提取硫酸钠，同时制备金属铬的工艺流程如下：
    

已知：完全沉淀时pH为。

回答下列问题：

滤渣A的主要成分为________。

根据下图信息，操作B包含蒸发结晶和________。
 

酸化后的可被还原，该反应中若有被还原为，则消耗的物质的量为________mol。

将重铬酸钠与浓硫酸加热熔融反应、再分离除去硫酸氢钠可以制得工业用粗化液的主要成分铬酐，写出该反应的化学方程式________。

通过两步反应可以实现转化为Cr，若第一步反应为；第二步反应利用了铝热反应原理，则该反应方程式为________。

利用如图装置，探究铬和铁的活泼性强弱。能证明铁比铬活泼的实验现象是________。工业上，在钢器具表面镀铬以增强器具的抗腐蚀性能，用硫酸铬溶液作电解液，阴极的电极反应式为________。
 

5. 重铬酸钾在皮革、火柴、印染、化学、电镀等方面应用广泛。回答下列问题：

酒驾醉驾危害社会安全，早期测定是否饮酒的方法是重铬酸钾法，溶液橙红色变为绿色则表明已经饮酒。写出重铬酸钾法检验饮酒的离子方程式：___________。

用铬铁矿，含杂质为原料制备重铬酸钾的工艺：

已知：．；

；

有关物质的溶解度曲线如图：

上述工艺流程图中的操作Ⅰ的主要反应为，另外一个反应的化学方程式是____________________________。

滤渣2的成分是__________写化学式，常温时，其滤液中，__________。

工艺流程图中，操作“调节pH”的作用是________________。

操作Ⅲ，加入KCl的目的是_______________________；实验室中，操作Ⅳ用到的玻璃仪器有酒精灯、烧杯、__________。

为测定某次生产制备的的含量，某科研人员取产品样品，用容量瓶配制成一定浓度的溶液，然后取，置于锥形瓶，再滴加稀硫酸，然后再加，充分溶解、反应，锥形瓶中的铬元素完全以形式存在，加指示剂，用标准液溶液滴定，达到滴定终点，消耗的标准液。则该次生产的样品中含量为__________。已知：

6. Ⅰ明胶是水溶性蛋白质混合物，溶于水形成胶体。工业明胶含有重金属Cr，对人体有害。

  已知中铬元素是价，则其中铁元素是______价。是一种酸根离子，则属于_______填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”。

  明胶的水溶液和溶液共同具有的性质是_________填字母。

    都不稳定，密封放置会产生沉淀     两者均有丁达尔效应

    分散质粒子都可通过滤纸

  Ⅱ是种银白色金属，化学性质稳定，以价和价为常见价态。工业上以铬铁矿主要成分为，含有等杂质为主要原料生产金属铬和重铬酸钠已知是一种强氧化剂，其主要工艺流程如下。

  查阅资料：常温下，不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将转化为。

  工业上常采用热还原法制备金属铬，写出以为原料，利用铝热反应制取金属铬的化学方程式：_________________。

  酸化滤液D时，用硫酸而不用盐酸，可能的原因是______________。

  固体E的主要成分是，根据下图分析操作a为________、_______。
 

  电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的，处理该废水常用还原沉淀法，具体流程如下：

  的化学性质与相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高，是因为_____________用离子方程式表示。

  下列溶液中可以代替上述流程中溶液的是________填字母。

  浓硫酸    酸性溶液    溶液

  上述流程中，每消耗转移，则加入溶液时发生反应的离子方程式为________________________。

7. 重金属元素铬的毒性较大，含铬废水需经处理达标后才能排放。

I.某工业废水中主要含有，同时还含有少量的、 、 、 和等，且酸性较强。为回收利用，通常采用如下流程处理：

注：部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。

氧化过程中可代替加入的试剂是______________填序号。

A.             

加入NaOH溶液调整溶液时，除去的离子是______________填序号；已知钠离子交换树脂的原理：，此步操作被交换除去的杂质离子是_______________填序号。  A.                    

还原过程中，每消耗转移，该反应离子方程式为_____________________________________________

已知，

Ⅱ酸性条件下，六价铬主要以形式存在，工业上常用电解法处理含的废水。实验室用如图装置模拟处理含废水，阳极反应是，阴极反应式随着电解进行，阴极附近pH升高。

电解时能否用Cu电极来代替Fe电极？_________填“能”或“不能”，理由是                           

电解时阳极附近溶液中转化为的离子方程式为

_______________________________________________________________。

上述反应得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从其对水的电离平衡影响角度解释其原因：_________________________________________。

8. 
   铬是一种银白色金属，化学性质稳定，以、和价为常见价态。工业上以铬铁矿主要成分为，含有、等杂质为主要原料生产金属铬和重铬酸钠已知是一种强氧化剂，其主要工艺流程如图1：
   
   查阅资料得知：常温下，不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下，能将转化为
   回答下列问题：
   工业上常采用热还原法制备金属铬，写出以为原料，利用铝热反应制取金属铬的化学方程式______。
   酸化滤液D时，不选用盐酸的原因是______。
   固体E的主要成分是，根据图2分析操作a为______、______。
   已知含价铬的污水会污染环境，电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的。
   
   电镀厂处理镀铜废水中的，往往采用还原沉淀法，具体流程如图3：
   的化学性质与相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高，是因为______用离子方程式表示；
   下列溶液中可以代替上述流程中溶液的是______填选项序号；
   A.溶液    浓     酸性溶液      溶液
   上述流程中，每消耗 转移 ，则加入溶液时发生反应的离子方程式为______。
   某厂废水中含的，某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料 的化合价为，Fe的化合价依次为、。欲使1L该废水中的完全转化为理论上需要加入______g 已知 摩尔质量为
9. 重铬酸钾常用作有机合成的氧化剂和催化剂等。由含铬废液主要含、、、等制备的流程如下图所示。

已知：Ⅰ在酸性条件下，能将还原为。

Ⅱ相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

回答下列问题：

滤渣的主要成分为________填化学式。

写出“氧化”步骤中反应的化学方程式________。

“加热”操作的目的是________。

“酸化”过程中发生反应。已知，“酸化”后溶液中，则溶液中________。

“结晶”后得到产品，将其溶解后用稀酸化，再用浓度为标准溶液滴定，滴定终点消耗标准溶液的体积为，则产品的纯度为________。滴定反应为：

在存在下，可利用微生物电化学技术实现含苯酚废水的有效处理，其工作原理如下图所示。

负极的电极反应式为________；

一段时间后，中间室中NaCl溶液的浓度________填“增大”、“减小”或“不变”。

10. 铈、铬、钛、镍虽不是中学阶段常见的金属元素，但在工业生产中有着重要作用。
    二氧化铈 在平板电视显示屏中有着重要应用。在稀硫酸和的作用下可生成，在该反应中作______剂。
    自然界Cr主要以价和价存在。价的Cr能引起细胞的突变，可以用亚硫酸钠将其还原为价的铬．完成并配平下列离子方程式：
    ____________________________________
    钛被誉为“二十一世纪的金属”，工业上在时用钠与四氯化钛反应可制得钛，该反应的化学方程式是______。
    是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于镀镍、电池等，可由电镀废渣除镍外，还含有铜、锌、铁等元素为原料获得．操作步骤如下：
    
    向滤液Ⅰ中加入FeS是为了除去、等杂质，除去的离子方程式为______。
    对滤液Ⅱ先加再调pH，调pH的目的是______。
    滤液Ⅲ溶质的主要成分是，加过滤后，再加适量稀硫酸溶解又生成，这两步操作的目的是______。
11. 含铬废液废渣的回收再利用是保护环境的重要措施。利用铬污泥含有、、、等制备颜料铬黄的工艺流程如下：

铬污泥中与浓盐酸反应的离子方程式为_________________。废渣A的主要成分为写化学式_____。

写出加入过程中发生反应的离子方程式_______________。

已知明矾的化学式为，明矾溶液密度约为，则该溶液中的物质的量浓度约为______保留2位有效数字。

在废液中加入明矾溶液发生反应的离子方程式为______________。

价铬的毒性是价铬毒性的100倍，含的溶液可以通过还原沉淀法除去：

。写出的溶液中加入绿矾反应的离子方程式______________________________。用该方法处理 的物质的量浓度为 的废水，至少需要绿矾_____保留两位小数。

12. 
    铝热法生产金属铬剩下的铬渣的成分有Al、、等，利用熔融碱焙烧工艺可从此铬渣中浸出铬和铝，实现铬和铝的再生利用。其工艺流程如下：

提示：
溶液1中的阴离子有、______________。
过程I中，参与反应的离子方程式为________________________________。
通入调节溶液pH实现物质的分离。滤渣A煅烧得到，其可用来冶炼Al；滤渣B受热分解所得物质可以循环利用，则B的化学式为______________。
过程IV的目的是得到粗品，粗品再重结晶可制得纯净的。

不同温度下化合物的溶解度

结合表中数据分析，过程IV得到粗品的步骤是先向溶液中加入强酸酸化后，再加____________填试剂，然后进行的操作是_____________、____________，过滤、洗涤、干燥，便得到了粗品。

过程V中的X和Y分别为稀硫酸和绿矾，过程VI得到的的质量为，则过程V加入的绿矾的质量为______kg。