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Cr(OH)3常用于顏料、陶瓷、橡膠等工業(yè)。實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上以BaCrO4為原料制備Cr(OH)3的主要步驟如下。
(1)制備CrCl3。取一定質(zhì)量的BaCrO4和對(duì)應(yīng)量的水加入到如圖所示三頸瓶中,水浴加熱并攪拌,一段時(shí)間后同時(shí)加入過(guò)量濃鹽酸和無(wú)水乙醇充分反應(yīng),生成CrCl3并逸出CO2氣體。

①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為
C2H5OH+4BaCrO4+20HCl
水浴加熱
2CO2↑+4CrCl3+13H2O+4BaCl2
C2H5OH+4BaCrO4+20HCl
水浴加熱
2CO2↑+4CrCl3+13H2O+4BaCl2

②在鹽酸與BaCrO4物料配比6:1、80℃條件下攪拌,反應(yīng)30min。探究乙醇理論量倍數(shù)對(duì)鉻溶解率及還原率的影響如圖所示[鉻溶解率=
溶液中
n
C
r
總量
n
B
a
C
r
O
4
×100%,鉻還原率=
溶液中
n
[
C
r
III
]
n
B
a
C
r
O
4
×100%]。隨著乙醇理論量倍數(shù)的增加,鉻還原率逐漸增加、鉻溶解率幾乎不變,其原因可能是
隨著乙醇的量增多,反應(yīng)速率加快,生成Cr(III)也加快,即鉻還原率呈現(xiàn)增大趨勢(shì)
隨著乙醇的量增多,反應(yīng)速率加快,生成Cr(III)也加快,即鉻還原率呈現(xiàn)增大趨勢(shì)
。

(2)制備Cr(OH)3。Cr(III)的存在形態(tài)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH的分布如圖所示。請(qǐng)補(bǔ)充完整由步驟(1)得到的CrCl3溶液制得Cr(OH)3的實(shí)驗(yàn)方案:取步驟(1)得到的CrCl3溶液,
Cr(III)中加入2mol?L-1Ba(OH)2溶液,調(diào)節(jié)pH在6~12,以生成Cr(OH)3沉淀,過(guò)濾后,濾渣中含有Cl-,用稀HNO3和AgNO3檢驗(yàn)最后一次洗滌液中不存在Cl-時(shí),可停止用蒸餾水洗滌Cr(OH)3沉淀
Cr(III)中加入2mol?L-1Ba(OH)2溶液,調(diào)節(jié)pH在6~12,以生成Cr(OH)3沉淀,過(guò)濾后,濾渣中含有Cl-,用稀HNO3和AgNO3檢驗(yàn)最后一次洗滌液中不存在Cl-時(shí),可停止用蒸餾水洗滌Cr(OH)3沉淀
,低溫烘干,得到Cr(OH)3晶體。實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑:2mol?L-1Ba(OH)2溶液、0.1mol?L-1AgNO溶液、0.1mol?L-1HNO3溶液、蒸餾水。
(3)測(cè)定Cr(OH)3樣品純度。準(zhǔn)確稱取0.9000g樣品,溶于過(guò)量硫酸并配成250.0mL溶液。取25.00mL溶液,用足量(NH42S2O8溶液將Cr3+氧化為Cr2O72-,煮沸除去過(guò)量的(NH42S2O8,冷卻至室溫。再加入過(guò)量KI溶液,以淀粉溶液為指示劑,用0.1000mol?L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液24.00mL(已知反應(yīng):Cr2O72-+6I-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O;I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)。計(jì)算Cr(OH)3樣品的純度(寫出計(jì)算過(guò)程):
根據(jù)Cr守恒以及反應(yīng)關(guān)系得:2Cr(OH)3~2Cr3+~Cr2O72-~3I2~6 S2O32-,由Na2S2O3的消耗量,可計(jì)算出Cr(OH)3的量為0.1×24×10-3×
1
3
mol,Cr(OH)3樣品的純度為
0
.
1
×
24
×
10
-
3
×
1
3
×
103
×
250
25
0
.
9
≈91.56%
根據(jù)Cr守恒以及反應(yīng)關(guān)系得:2Cr(OH)3~2Cr3+~Cr2O72-~3I2~6 S2O32-,由Na2S2O3的消耗量,可計(jì)算出Cr(OH)3的量為0.1×24×10-3×
1
3
mol,Cr(OH)3樣品的純度為
0
.
1
×
24
×
10
-
3
×
1
3
×
103
×
250
25
0
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9
≈91.56%
。

【答案】C2H5OH+4BaCrO4+20HCl
水浴加熱
2CO2↑+4CrCl3+13H2O+4BaCl2;隨著乙醇的量增多,反應(yīng)速率加快,生成Cr(III)也加快,即鉻還原率呈現(xiàn)增大趨勢(shì);Cr(III)中加入2mol?L-1Ba(OH)2溶液,調(diào)節(jié)pH在6~12,以生成Cr(OH)3沉淀,過(guò)濾后,濾渣中含有Cl-,用稀HNO3和AgNO3檢驗(yàn)最后一次洗滌液中不存在Cl-時(shí),可停止用蒸餾水洗滌Cr(OH)3沉淀;根據(jù)Cr守恒以及反應(yīng)關(guān)系得:2Cr(OH)3~2Cr3+~Cr2O72-~3I2~6 S2O32-,由Na2S2O3的消耗量,可計(jì)算出Cr(OH)3的量為0.1×24×10-3×
1
3
mol,Cr(OH)3樣品的純度為
0
.
1
×
24
×
10
-
3
×
1
3
×
103
×
250
25
0
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9
≈91.56%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:109引用:3難度:0.5
相似題
  • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    ;當(dāng)pH=5時(shí),溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    (5)a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
  • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)
    Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     

    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     

    (5)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     

    (6)a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
  • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,常溫下,當(dāng)pH=5時(shí),溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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