【題目】【題目】工業(yè)上用重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)結(jié)晶后的母液(含少量雜質(zhì)Fe3+)生產(chǎn)重鉻酸鉀 (K2Cr2O7),其工藝流程及相關(guān)物質(zhì)溶解度曲線如下圖所示。

(1)Na2Cr2O7母液中加堿液調(diào)pH的目的是_____________________。

(2)通過冷卻結(jié)晶析出大量K2Cr2O7的原因是________________________________。

(3)固體A的主要成分為__________填化學(xué)式),用熱水洗滌固體A,回收的洗滌液轉(zhuǎn)移到母液___________(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”),既能提高產(chǎn)率又可使能耗降低。固體B的主要成分為___________________填化學(xué)式)。

(4)測定產(chǎn)品中K2Cr2O7含量的方法如下稱取產(chǎn)品試樣2.500 g 配成250 mL溶液,用移液管取出25.00 mL于碘量瓶中,加入10 mL 2 mol·L-l H2SO4溶液和足量KI溶液(鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+),放置于暗處5 min,然后加入100 mL蒸餾水、3 mL 淀粉指示劑,0.1200 mol·L-l Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(已知I2+ 2S2O32-=2I-+S4O62-)。

酸性溶液中KI K2Cr2O7反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。

若實(shí)驗(yàn)中共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00 mL,則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的純度為__________%( 保留2 位小數(shù)設(shè)整個(gè)過程中其他雜質(zhì)不參與反應(yīng))。進(jìn)一步提純產(chǎn)品的方法是___________________。

(5)+6價(jià)Cr的毒性很高,工業(yè)上用電解法來處理含Cr2O72-的廢水。下圖為電解裝置示意圖,電極材料分別為鐵和石墨。通電后,Cr2O72-b極附近轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Cr3+一段時(shí)間后Cr3+最終可在a 極附近變成Cr(OH)3沉淀而被除去。

在以上處理過程中,Cr2O72-轉(zhuǎn)化為毒性較低的Cr3+的離子方程式為________________________。

②a電極的電極反應(yīng)式是是____________________電解一段時(shí)間后在陰極區(qū)有Fe(OH)3Gr(OH)3沉淀生成,若電解后的溶液中c(Cr3+)3×10-5mol·L-1則溶液中c(Fe3+)____________ mol·L-1。已知:Ksp=[Fe(OH)3]=4.0×10-38,K[Cr(OH)3]=6.0×10-31。

【答案】 除去Fe3+ 低溫下K2Cr2O7的溶解度遠(yuǎn)小于其他組分,且隨溫度的降低,K2Cr2O7的溶解度明顯減小 NaCl K2Cr2O7 Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O 94.08 重結(jié)晶 Cr2O72-+6Fe2++ 14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 2H++2e-=H2 2×10-12

【解析】考查化學(xué)工藝流程,(1)根據(jù)題目信息,母液中含有少量的Fe3+,加堿液的目的是除去Fe3+;(2)根據(jù)溫度與溶解度的關(guān)系,K2Cr2O7的溶解度受溫度的影響較大,低溫時(shí)K2Cr2O7的溶解度遠(yuǎn)小于其他組分,且溫度降低,K2Cr2O7的溶解度受溫度的影響較大;(3)母液I中加入KCl,發(fā)生Na2Cr2O7+KCl=K2Cr2O7+NaCl,采用冷卻降溫得到K2Cr2O7固體,即母液II中含有大量的NaCl,因此蒸發(fā)濃縮得到的固體是NaCl;冷卻結(jié)晶中有大量的K2Cr2O7析出,但溶液中含有少量的K2Cr2O7,蒸發(fā)濃縮時(shí),NaCl表面附著一部分K2Cr2O7,為了提高產(chǎn)率又可使能耗降低,因此需要把洗滌液轉(zhuǎn)移到母液II中,達(dá)到類似富集的目的;因此固體B的主要成分是K2Cr2O7;(4)①根據(jù)操作,得出K2Cr2O7作氧化劑,本身被還原成Cr3+,I被氧化成I2,因此有Cr2O72-+I(xiàn)→Cr3++I(xiàn)2,然后采用化合價(jià)升降法、原子守恒配平即可,離子方程式為Cr2O72-+6I+14H=2Cr3++3I2+7H2O;②根據(jù)離子方程式,得出關(guān)系式為Cr2O72-~3I2~6S2O32-,則求出樣品中K2Cr2O7的質(zhì)量為=2.352g,純度為2.352/2.500×100%=94.08%;進(jìn)一步提純需要重新溶解,冷卻結(jié)晶,此方法叫重結(jié)晶;(5)①b電極為陽極,應(yīng)是失去電子,化合價(jià)應(yīng)升高,而Cr2O72-Cr的化合價(jià)降低,因此b電極為鐵,此電極反應(yīng)式為Fe-2e=Fe2+,然后利用Cr2O72-的氧化性,與Fe2+發(fā)生反應(yīng),離子反應(yīng)方程方式為Cr2O72-+6Fe2++ 14H=2Cr3++6Fe3++7H2O;②根據(jù)①的分析,a電極為陰極,電極反應(yīng)式為2H+2e=H2↑;Cr3+Fe3+共存在同一溶液中,因此有,解得c(Fe3+)=2.0×10-12mol·L-1。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為探究黑色固體 X(僅含兩種元素)的組成和性質(zhì),設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn):

請回答:

(1) X 的化學(xué)式是______。

(2) 固體甲與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式是______。

(3) 寫出 X 在隔絕空氣高溫反應(yīng)的化學(xué)方程式______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】能源短缺是人類社會(huì)面臨的重大問題.甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景.
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇: 反應(yīng)I:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1
反應(yīng)II:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是(填“I”或“Ⅱ”).
②下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)I在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K).

溫度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.270

0.012

由表中數(shù)據(jù)判斷△H10 (填“>”、“=”或“<”).
③某溫度下,將2mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng),達(dá)到平衡后,測得c(CH3OH)=0.8mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為 , 此時(shí)的溫度為(從上表中選擇).
④恒溫、恒容時(shí),下列情況不能說明反應(yīng)I已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
a、容器各物質(zhì)的濃度保持不變; b、容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變;
c、υ(CO)消耗═1/2υ(H2)生成   d、容器內(nèi)的密度保持不變
(2)25℃、101kPa時(shí),燃燒16g液體甲醇生成CO2和H2O(l),放出的熱量為363.26kJ,寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式:
(3)某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)一個(gè)燃料電池電解Na2SO4溶液(圖如下).請根據(jù)圖示回答下列問題:
①通入甲醇蒸氣的電極應(yīng)為極(填寫“正”或“負(fù)”),該電極上發(fā)生的電極反應(yīng)是(填字母代號).
a.2CH3OH﹣12e+3O2═2CO2+4H2O
b.CH3 OH﹣6e+8OH═CO32+6H2O
c.O2+2H2O+4e═4OH
d.O2﹣4e+4H+═2H2O
②寫出電極A的名稱 . 寫出B電極的電極反應(yīng)式
③當(dāng)堿性甲醇燃料電池消耗3.36L 氧氣時(shí)(折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況),理論上電解Na2SO4溶液生成氣體的總物質(zhì)的量是

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】分子式為C4H8的烯烴共有(不考慮順反異構(gòu)體)( 。

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化合物的結(jié)構(gòu)(鍵線式)及球棍模型如下:

該有機(jī)分子的核磁共振氫譜圖如下(單位是ppm):

下列關(guān)于該有機(jī)物的敘述正確的是 ( )

A. 該有機(jī)物不同化學(xué)環(huán)境的氫原子有8種

B. 該有機(jī)物屬于芳香化合物

C. 鍵線式中的Et代表的基團(tuán)為—CH3

D. 該有機(jī)物在氫氧化鈉醇溶液加熱的情況下能發(fā)生消去反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某單質(zhì)A經(jīng)如下圖所示的過程,請回答下列問題:

(1)A為淡黃色固體,B是有刺激性氣味的無色氣體。

①A、D的化學(xué)式分別為:A__________ D__________

②工業(yè)生產(chǎn)中大量排放的B氣體被雨水吸收后形成___________而污染環(huán)境。

③寫出B→C反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________________________

(2)C為淡黃色固體。

①C的電子式為___________,C中陰陽離子數(shù)目比為_________

②寫出C→D反應(yīng)的離子方程式:___________________________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)興趣小組為合成1-丁醇,查閱資料得知如下合成路線CH3CHCH2+CO+H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH

已知:CO 的制備原理:HCOOH CO↑+H2O

(1)正丁醛經(jīng)催化加氫得到含少量正丁醛的 1-丁醇粗品。為純化 1-丁醇,該小組查閱文獻(xiàn)得知:

①R—CHO+NaHSO3(飽和) →RCH(OH)SO3Na↓;

沸點(diǎn):乙醚 34℃,1-丁醇 118℃,并設(shè)計(jì)出如下提純路線:

試劑1 ,操作3 。

(2)原料氣CH3CHCH2COH2的制備裝置圖設(shè)計(jì)如下:

填寫下列空白:

若用上述裝置制備干燥純凈的CO氣體,裝置b的作用是 c中盛裝的試劑是 。

若用上述裝置制備氫氣,收集裝置可選用下列裝置

實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有鋅粒、稀硝酸、稀鹽酸、濃硫酸、2-丙醇,從中選擇合適的試劑制備丙烯,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式: 制丙烯時(shí),產(chǎn)生的氣體除了丙烯及水蒸氣外,還存在CO2、SO2;為檢驗(yàn)這四種氣體,下列裝置按氣流方向的連接順序?yàn)?/span>

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列現(xiàn)象或說法與鹽類水解無關(guān)的是( )

A. 濃的硫化鈉溶液有臭味 B. 加熱稀醋酸溶液其pH稍有減小

C. 純堿溶液去油污 D. 泡沫滅火器的使用原理

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)小組為了研究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):

(實(shí)驗(yàn)原理)2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

(實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及記錄)

實(shí)驗(yàn)編號

實(shí)驗(yàn)溫度

試管中所加試劑及其用量/mL

溶液褪至無色所需時(shí)間/min

0.6mol/L H2C2O4溶液

H2O

3mol/L H2SO4溶液

0.05mol/L KMnO4溶液

25

3.0

V1

2.0

3.0

1.5

25

2.0

3.0

2.0

3.0

2.7

50

2.0

V2

2.0

3.0

1.0

(1)請完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),其中:V1=________,V2=__________。

(2)實(shí)驗(yàn)①、②探究的是_____________對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得到的結(jié)論是______________________________________

(3)探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)選擇________________(填實(shí)驗(yàn)編號)。

(4)利用實(shí)驗(yàn)1中的數(shù)據(jù),計(jì)算用KMnO4表示的化學(xué)反應(yīng)速率為__________。

(5)該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)繪制了n(Mn2+)隨時(shí)間變化的趨勢如圖1所示,但有同學(xué)查閱已有的實(shí)驗(yàn)資料發(fā)現(xiàn),該實(shí)驗(yàn)過程中n(Mn2+)隨時(shí)間變化的實(shí)際趨勢如圖2所示。

該小組同學(xué)根據(jù)圖2所示信息提出了新的假設(shè),并設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)方案繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

實(shí)驗(yàn)編號

實(shí)驗(yàn)溫度/℃

試管中所加試劑及其用量

再向試管中加入某種固體

溶液褪至無色所需時(shí)間/min

0.6mol/L H2C2O4溶液

H2O

3mol/L H2SO4溶液

0.05mol/L KMnO4溶液

25

2.0

3.0

2.0

3.0

MnSO4

t

①該小組同學(xué)提出的假設(shè)是__________________________________________。

②若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立,應(yīng)觀察到_____________________________現(xiàn)象。

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