【題目】化合物M{ [(CH3COO)2Cr]2·2H2O,相對(duì)分子質(zhì)量為376}不溶于冷水,是常用的氧氣吸收劑。實(shí)驗(yàn)室中以鋅粒、三氧化鉻溶液、醋酸鈉溶液和鹽酸為主要原料制備該化合物,其裝置如圖所示,且儀器2中預(yù)先加入鋅粒。已知二價(jià)鉻不穩(wěn)定,極易被氧氣氧化,不與鋅反應(yīng)。制備過(guò)程中發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)如下:
Zn(s)+2HCl(aq)═ZnCl2(aq)+H2(g)
2CrCl3(aq)+Zn(s)═2CrCl2(aq)+ZnCl2(aq)
2Cr2+(aq)+4CH3COO-(aq)+2H2O(l)═[Cr(CH3COO)2]22H2O(s)
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)儀器1的名稱是__________;
(2)往儀器2中加鹽酸和三氯化鉻溶液的順序最好是__________(填序號(hào));目的是______________________________。
A.鹽酸和三氯化鉻溶液同時(shí)加入
B.先加三氯化鉻溶液,一段時(shí)間后再加鹽酸
C.先加鹽酸,一段時(shí)間后再加三氯化鉻溶液
(3)為使生成的CrCl2溶液與醋酸鈉溶液順利混合,應(yīng)關(guān)閉閥門__________(填“A”或“B”,下同),打開(kāi)閥門___________________。
(4)本實(shí)驗(yàn)中鋅粒要過(guò)量,其原因除了讓產(chǎn)生的H2將CrCl2溶液壓入裝置3與醋酸鈉溶液反應(yīng)外,另一個(gè)作用是__________________________。
(5)已知其它反應(yīng)物足量,實(shí)驗(yàn)時(shí)取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)9.51g,取用的醋酸鈉溶液為1.5L0.1mol/L;實(shí)驗(yàn)后得干燥純凈的[Cr(CH3COO)2]22H2O 9.024g,則該實(shí)驗(yàn)所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為__________(不考慮溶解的M)。
(6)鉻的離子會(huì)污染水,常溫下要除去上述實(shí)驗(yàn)中多余的Cr2+,最好往廢液中通入足量的________,再加入堿液,調(diào)節(jié)pH至少為________才能使鉻的離子沉淀完全(鉻的離子濃度應(yīng)小于10-5mol/L)。(已知Cr(OH)3的溶度積為6.3×10-31,=4,lg2≈0.3)
【答案】分液漏斗 C 讓鋅粒先與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,H2將裝置2和裝置3中的空氣排出,防止生成的Cr2+被氧化 B A 過(guò)量的Zn將Cr3+充分還原為Cr2+ 80.0% 或0.80 空氣或氧氣 5.6
【解析】
本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。
(1)根據(jù)儀器結(jié)構(gòu)特征,判斷儀器1的名稱。
(2)二價(jià)鉻不穩(wěn)定,極易被氧氣氧化,讓鋅粒與鹽酸先反應(yīng)產(chǎn)生H2,把裝置2和3中的空氣趕出。
(3)利用生成氫氣,使裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大,將CrCl2溶液壓入裝置3中與CH3COONa溶液順利混合。
(4)過(guò)量的鋅與CrCl3充分反應(yīng)得到CrCl2
(5)CrCl3為0.06mol,得到CrCl2為0.06mol,而CH3COONa為0.15mol,由方程式可知CH3COONa足量,根據(jù)CrCl2計(jì)算[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的理論產(chǎn)量,進(jìn)而計(jì)算其產(chǎn)率。
(6)二價(jià)鉻不易除去,可將其氧化方便除去;依據(jù)Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-)以及KW=c(H+)×c(OH-)計(jì)算pH即可。
(1)由圖可知,儀器1的名稱是分液漏斗。
(2)二價(jià)鉻不穩(wěn)定,極易被氧氣氧化,讓鋅粒與鹽酸先反應(yīng)產(chǎn)生H2,將裝置2和3中的空氣趕出,避免生成的亞鉻離子被氧化,故先加鹽酸一段時(shí)間后再加三氯化鉻溶液,故選C。
(3)為使生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液順利混合,應(yīng)關(guān)閉閥門B,打開(kāi)閥門A。
(4)本實(shí)驗(yàn)中鋅粒要過(guò)量,其原因除了讓產(chǎn)生的H2將CrCl2溶液壓入裝置3與CH3COONa溶液反應(yīng)外,另一個(gè)作用是使鋅與CrCl3充分反應(yīng)得到CrCl2。
(5)CrCl3的物質(zhì)的量為: =0.06mol,得到CrCl2為0.06mol,而CH3COONa為0.15mol,由方程式可知CH3COONa足量,則得到[Cr(CH3COO)2]2·2H2O為0.06mol××376g/mol=11.28g,所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為:×100%=80.0%。
(6)向廢液中通入足量的空氣或氧氣,將Cr2+氧化為Cr3+;鉻的離子沉淀完全時(shí),濃度應(yīng)小于10-5mol/L,根據(jù)Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-)=6.3×10-31,此時(shí)溶液中c(OH-)=4×10-9mol/L,溶液pH=-lgc(H+)==5.6。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于物質(zhì)分類的說(shuō)法不正確的是
A. 金剛石、紅磷都屬于單質(zhì) B. 漂白粉、玻璃都屬于混合物
C. 氯化銨、氨氣都屬于電解質(zhì) D. 生鐵、青銅都屬于合金
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某;瘜W(xué)興趣小組擬探究碳、硅元素的非金屬性的相對(duì)強(qiáng)弱,實(shí)驗(yàn)裝置如下:
(1)儀器a的名稱為______。
(2)B裝置中盛放的試劑是______,C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(3)通過(guò)______(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象),可判斷碳的非金屬性強(qiáng)于硅的非金屬性。請(qǐng)你再列舉出一條事實(shí),說(shuō)明碳的非金屬性強(qiáng)于硅的非金屬性:______。
(4)該小組的一位同學(xué)認(rèn)為,利用此實(shí)驗(yàn)裝置及藥品,也可以證明非金屬性Cl>C>Si,你是否同意該同學(xué)的觀點(diǎn)?___(填“同意”或“不同意”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】硼、鎂及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。
I.已知硼鎂礦主要成分為Mg2B2O5H2O,硼砂的化學(xué)式為Na2B4O710H2O。一種利用硼鎂礦制取金屬鎂及粗硼的工藝流程如下所示:
(1)硼砂中B元素的化合價(jià)為_______,將硼砂溶于熱水后,用硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH為2~3以制取H3BO3,該反應(yīng)的離子方程式為____________________。X為H3BO3晶體加熱脫水的產(chǎn)物,其與Mg反應(yīng)制取粗硼的化學(xué)方程式為_____________。
(2)由MgCl2·7H2O制備MgCl2時(shí),需要在HC1氛圍中加熱,其目的是________。
(3)鎂-H2O2酸性燃料電池的反應(yīng)原理為Mg+H2O2+2H+==Mg2++2H2O,常溫下,若起始電解質(zhì)溶液pH=1,則pH=2時(shí),電解質(zhì)溶液中所含Mg2+的物質(zhì)的量濃度為_____________mol·L-1。已知該溫度下,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,當(dāng)電解質(zhì)溶液的pH=6時(shí),_______(填“有”或“無(wú)”)Mg(OH)2沉淀析出。(忽略反應(yīng)過(guò)程中溶液的體積變化)
II.工業(yè)上可用納米MgH2和LiBH4組成的體系儲(chǔ)放氫,如圖所示。
(4)寫出放氫過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________。
III. MgO漿液是一種高活性的脫硫劑,常用于脫除煙氣中的SO2,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:
①M(fèi)g(OH)2+SO2===MgSO3+H2O
②MgSO3+SO2+H2O===Mg(HSO3)2
③Mg(HSO3)2+Mg(OH)2===2MgSO3+2H2O
④2MgSO3+O2===2MgSO4
已知25℃時(shí),Kap(MgSO3)=3.86×10-3,Kap(CaSO3)=3.1×10-7。
(5)其他條件相同時(shí),鎂基和鈣基的脫硫效率與液、氣摩爾流量比的變化情況如圖所示。鎂基的脫硫效率總比鈣基的大,除生成的MgSO4具有良好的水溶性外,還因?yàn)?/span>_____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】研究電化學(xué)腐蝕及防護(hù)的裝置如下圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. d為鋅塊,鐵片不易被腐蝕
B. d為鋅塊,鐵片上電極反應(yīng)為2H++2e-==H2↑
C. d為石墨,鐵片腐蝕加快
D. d為石墨,石墨上電極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-==4OH-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】國(guó)家規(guī)定,從2001年2月1日起全國(guó)停止生產(chǎn)含 鉛汽油,改用無(wú)鉛汽油。無(wú)鉛汽油的含義是
A.汽油中絕對(duì)不含鉛元素B.汽油中不含人為添加的含鉛元素的物質(zhì)
C.汽油中含鉛元素在一定指標(biāo)范圍之內(nèi)D.以上都不正確
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】高錳酸鉀是一種常用的氧化劑。如圖是利用軟錳礦(主要成分為MnO2)制備高錳酸鉀的一種工藝(流程中部分產(chǎn)物已略去):
相關(guān)物質(zhì)不同溫度下的溶解度(單位:g)數(shù)據(jù)如表:
(1)“熔融”步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
(2)K2MnO4溶液中加入冰醋酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:_____。
(3)操作2是_____、_____、_____。
(4)圖中可以直接進(jìn)行循環(huán)利用的物質(zhì)是_____(填化學(xué)式)。
(5)KMnO4粗晶體中的主要雜質(zhì)(填化學(xué)式)有_____和_____,若用硫酸代替圖中的冰醋酸,則導(dǎo)致的問(wèn)題及原因是_____。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4g H2,11.2L O2,1mol H2O中,所含分子數(shù)最多的是______,含原子數(shù)最多的是________,質(zhì)量最大的是________,體積最小的是________。
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