高考化学一轮复习课后习题 第八章 课时规范练46.doc

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课时规范练46

《课时规范练》P451

1.(山东卷,17改编)工业上以铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题:

(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是。?

(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5mol·L-1时,可认为已除尽。

中和时pH的理论范围为;酸化的目的是;Fe元素在(填操作单元的名称)过程中除去。?

(3)冷却结晶所得母液中,除Na2Cr2O7外,可在上述流程中循环利用的物质还有。?

(4)利用膜电解技术(装置如图所示),以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在(填“阴”或“阳”)极室制得,电解时通过膜的离子主要为。?

答案(1)使气固反应物充分接触,加快反应速率,使反应充分进行

(2)4.5≤pH9.3使CrO42-转化为Cr

(3)H2SO4

(4)阳CrO

解析(2)中和时调节溶液pH的目的是将含Al、Si元素的离子转化为沉淀过滤除去,由图可知,当溶液pH≥4.5时,Al3+除尽,当溶液pH9.3时,硅元素又转化为SiO32-,因此中和时pH的理论范围为4.5≤pH9.3。将Al元素和Si元素除去后,溶液中Cr元素主要以Cr2O72-和CrO42-存在,溶液中存在平衡:2CrO42-+H2O

(3)母液中还含有H2SO4,可循环使用。

(4)由电解总反应可知,电解过程中实质是电解水,阳极上H2O失去电子生成O2和H+,阴极上H2O得到电子生成H2和OH-,由2CrO42-+H2OCr2O72-+2OH-可知,Cr2O72-在c(OH-)减小的电极室中制得,即Na2Cr2O7在阳极室产生;电解过程中,阳极室中c(OH-)减小,CrO42-水解平衡正向移动,c(CrO4

2.(广东梅州质检)钪(Sc)是一种功能强大但产量稀少的稀土金属,广泛用于航天、激光、导弹等尖端科学领域。钛铁矿主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),还含有少量Sc2O3、MgO、SiO2等杂质,从钛铁矿中提取钪的流程如图:

已知:①室温下TiO2+完全沉淀的pH为1.05,Fe3+完全沉淀的pH为3.2

②Ksp[Sc(OH)3]=1.25×10-33,lg2≈0.3

回答下列问题:

(1)“酸浸”后钛主要以TiOSO4的形式存在于溶液中,TiOSO4中Ti元素的化合价为价。?

(2)“滤渣1”的主要成分是。?

(3)氢氧化钪[Sc(OH)3]是白色固体,不溶于水,化学性质与Al(OH)3相似,能与NaOH溶液反应生成Na3[Sc(OH)6],写出该反应的离子方程式:。?

(4)探讨影响钪的萃取率的因素:

①钪的萃取率(E%)与O/A值[萃取剂体积(O)和废酸液体积(A)之比]的关系如图,应选择最合适的O/A值为。?

②温度对钪、钛的萃取率影响情况见表,合适的萃取温度为10~15℃,其理由是?。?

T/℃

5

10

15

25

30

钪的萃取率/%

91.3

96

97.1

97.3

98.0

钛的萃取率/%

0.94

0.95

2.10

3.01

4.20

(5)“酸溶”后滤液中存在的Sc3+、TiO2+、Fe3+浓度均为0.01mol·L-1,再用氨水调节溶液pH使TiO2+、Fe3+沉淀完全而Sc3+不沉淀,则调pH应控制的范围是。?

(6)“沉钪”得到草酸钪[Sc(C2O4)3],将其置于(填仪器名称)中,在空气中充分灼烧得到Sc2O3和一种无毒气体,则该反应的化学方程式为。?

答案(1)+4

(2)SiO2(或二氧化硅)

(3)Sc(OH)3+3OH-[Sc(OH)6]3-

(4)①1∶4②温度为10~15℃时,钪的萃取率较高,且钛的萃取率较低

(5)3.2≤pH3.7

(6)坩埚4Sc(C2O4)3+3O22Sc2O3+24CO2

解析(2)滤渣1为不溶于酸的SiO2。

(3)氢氧化钪[Sc(OH)3]是白色固体,不溶于水,化学性质与Al(OH)3相似,能与NaOH溶液反应生成Na3[Sc(OH