【題目】鉻是用途廣泛的金屬元素,但在生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生有害的含鉻工業(yè)廢水.
(1)還原沉淀法是處理含Cr2O72﹣和CrO42﹣工業(yè)廢水的一種常用方法,其工藝流程為:CrO42﹣ Cr2O72﹣ Cr3+ Cr(OH)3↓
其中第Ⅰ步存在平衡:
2CrO42﹣(黃色)+2H+Cr2O72﹣(橙色)+H2O
①若平衡體系的pH=0,該溶液顯色.
②根據(jù)2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O,設(shè)計如右圖裝置(均為惰性電極)電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7 . Na2Cr2O7中鉻元素的化合價為 , 圖中右側(cè)電極連接電源的極,其電極反應(yīng)式為 .
③第Ⅱ步反應(yīng)的離子方程式: .
(2)CrO3具有強氧化性,遇到有機物(如酒精)時,猛烈反應(yīng)以至著火.若該過程中乙醇被氧化成乙酸,CrO3被還原成綠色的Cr2(SO4)3 . 完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
□CrO3+□C2H5OH+□H2SO4═□Cr2(SO4)3+□CH3COOH+□
【答案】
(1)橙;+6;正;4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O;6Fe2++Cr2O72﹣+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
(2)9H2O
【解析】解:(1)①若平衡體系的pH=0,溶液酸性較強,平衡2CrO42﹣(黃色)+2H+═Cr2O72﹣ (橙色)+H2O正向移動,溶液呈橙色,所以答案是:橙;
②由化合價代數(shù)和為0可知Na2Cr2O7中鉻元素的化合價為+6價,根據(jù)2CrO42﹣+2H+Cr2O72﹣+H2O設(shè)計圖示裝置(均為惰性電極)電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7 , 需要通過電解生成H+提高溶液的酸性,說明在該電極是陽極,連接電源的正極,電極反應(yīng)式為4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O,
所以答案是:+6;正極;4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O;
③亞鐵離子與Cr2O72﹣發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為6Fe2++Cr2O72﹣+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,
所以答案是:6Fe2++Cr2O72﹣+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;(2)CrO3具有強氧化性,遇到有機物(如酒精)時,乙醇被氧化成乙酸,碳的平均化合價從﹣2價升高到0,1個乙醇化合價變化4,CrO3被還原成綠色的硫酸鉻[Cr2(SO4)3],鉻的化合價從+6價降低到+3價,1個CrO3化合價變化3,兩者的最小公倍數(shù)是12,再根據(jù)原子守恒得4CrO3+3C2H5OH+6H2SO4=2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+9H2O,
所以答案是:4;3;6;2;3;9H2O.
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件,利用化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識可以得到問題的答案,需要掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動”即是動態(tài)平衡,平衡時反應(yīng)仍在進行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效).
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)用如圖所示裝置制取氯水并進行相關(guān)實驗.
(1)裝置②中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 . 裝置②中的NaOH溶液換成下列也可以起到尾氣處理的作用(填字母).a(chǎn).NaCl溶液 b.FeSO4溶液 c.Na2SO3溶液
(2)實驗進行一段時間后,裝置①中溶液呈黃綠色,由此說明該溶液中一定含有的物質(zhì)是(填化學(xué)式).
(3)取少量裝置①中的溶液滴在藍色石蕊試紙上,試紙先變紅后褪色,說明氯水具有性.
(4)已知將氯氣通入熱的氫氧化鈉溶液中,可發(fā)生如下反應(yīng):Cl2+NaOH→A+NaClO3+H2O(未配平)其中,A的化學(xué)式是 .
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【題目】前四周期A,B,C,D,E,F(xiàn),G原子序數(shù)依次增大,A元素的質(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù)相等,B元素具有三個能級且所排電子數(shù)相同,D元素2p能級上電子數(shù)是2s能級的兩倍;D和E相鄰且同主族.F是第四周期未成對電子最多的原子,G是目前使用量最多的金屬 請回答下列問題:(用推出的元素符號或者化學(xué)式作答)
(1)F的價電子排布式為 , B,C,D三種元素的第一電離能從大到小的順序為 .
(2)BD32﹣中B原子的雜化方式為 , 該離子的空間構(gòu)型為
(3)寫出一種由A,C,D組成且既含離子鍵又含共價鍵的物質(zhì)的化學(xué)式 , 化合物ABC中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為 , C的氣態(tài)氫化物在一定的壓強下,測得的密度比該壓強下理論密度略大,請解釋原因 .
(4)E和G形成的某種晶胞如下圖所示:其中白球表示E,黑球表示G.則該物質(zhì)的化學(xué)式為 , 假設(shè)該晶胞的密度為ρ g/cm3 , 用NA表示阿伏加德羅常數(shù),則該晶胞中距離最近的G原子之間的距離為cm.
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【題目】室溫下,下列溶液中c(H+)最小的是
A.c(OH-)=1×10-11mol·L-1B.pH=3的CH3COOH溶液
C.pH=4的H2SO4溶液D.c(H+)=1×10-3mol·L-1
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【題目】在①HC≡CH ②C2H5Cl,③CH3CH2OH,④CH3COOH,⑤聚乙烯,⑥ 六種物質(zhì)中:
①能與溴水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)是;②屬于高分子化合物的是;
③能與Na2CO3溶液反應(yīng)的是;④能發(fā)生酯化反應(yīng)的是;
⑤能發(fā)生消去反應(yīng)的是 .
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【題目】用石墨電極完成下列電解實驗.
實驗一 | 實驗二 | |
裝置 | ||
現(xiàn)象 | a、d處試紙變藍;b處變紅,局部褪色;c處無明顯變化 | 兩個石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生;n處有氣泡產(chǎn)生;… |
下列對實驗現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是( )
A.a、d處:2H2O+2e﹣═H2↑+2OH﹣
B.b處:2Cl﹣﹣2e﹣═Cl2↑
C.c處發(fā)生了反應(yīng):Fe﹣2e﹣═Fe2+
D.根據(jù)實驗一的原理,實驗二中m處能析出銅
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【題目】短周期元素W,X,Y,Z的原子序數(shù)依次增大,W與Y最外層電子數(shù)之和為X的最外層電子數(shù)的2倍,Z最外層電子數(shù)等于最內(nèi)層電子數(shù),X,Y,Z的簡單離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,W的單質(zhì)是空氣中體積分數(shù)最大的氣體。下列說法正確的是( )
A.Y的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性比W的強
B.W的氣態(tài)氫化物比X的穩(wěn)定
C.離子半徑的大小順序:r(W)>r(X)>r(Y)>r(Z)
D.XY2與ZY2中的化學(xué)鍵類型相同
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【題目】用零價鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NO3﹣)已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點之一.
(1)Fe還原水體中NO3﹣的反應(yīng)原理如圖1所示.
①作負極的物質(zhì)是 .
②正極的電極反應(yīng)式是 .
(2)將足量鐵粉投入水體中,經(jīng)24小時測定NO3﹣的去除率和pH,結(jié)果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3﹣的去除率 | 接近100% | <50% |
24小時pH | 接近中性 | 接近中性 |
鐵的最終物質(zhì)形態(tài) |
pH=4.5時,NO3﹣的去除率低.其原因是 .
(3)實驗發(fā)現(xiàn):在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時,補充一定量的Fe2+可以明顯提高NO3﹣的去除率.對Fe2+的作用提出兩種假設(shè):
Ⅰ.Fe2+直接還原NO3﹣;
Ⅱ.Fe2+破壞FeO(OH)氧化層.
①做對比實驗,結(jié)果如圖2所示,可得到的結(jié)論是 .
②同位素示蹤法證實Fe2+能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4 . 結(jié)合該反應(yīng)的離子方程式,解釋加入Fe2+提高NO3﹣去除率的原因: .
(4)其他條件與(2)相同,經(jīng)1小時測定NO3﹣的去除率和pH,結(jié)果如表:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3﹣的去除率 | 約10% | 約3% |
1小時pH | 接近中性 | 接近中性 |
與(2)中數(shù)據(jù)對比,解釋(2)中初始pH不同時,NO3﹣去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因: .
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