【題目】鉻及其化合物在生產(chǎn)生活中具有十分廣泛的用途。工業(yè)上以鉻鐵礦(主要成分是Fe(CrO2)2,Cr元素為+3價。含少量MgCO3、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料制取鉻酸鈉(Na2CrO4)晶體,其工藝流程如圖:
已知:+3價Cr在酸性溶液中性質(zhì)穩(wěn)定,當pH>9時以CrO形式存在且易被氧化。
(1)如Na2SiO3可寫成Na2O·SiO2,則Fe(CrO2)2可寫成__。
(2)若省略“過濾2”步驟,產(chǎn)品中可能混有__(寫化學(xué)式)。
(3)流程中兩次使用了H2O2進行氧化,第二次氧化時反應(yīng)的離子方程式為__。
(4)制取鉻酸鈉后的酸性廢水中含有Cr2O,必須經(jīng)過處理與凈化才能排放。在廢水中加入焦炭和鐵屑,與酸性Cr2O溶液形成原電池,使Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3+,再用石灰乳對Cr3+進行沉降。該電池的正極反應(yīng)式為__;沉降Cr3+的離子方程式為__,該反應(yīng)的K=__(列出計算式)。(已知Ksp[Ca(OH2)]=8×10-6,Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31)
(5)產(chǎn)品鉻酸鈉可用如圖所示方法冶煉鉻。
②的化學(xué)方程式為__,在實驗室中引發(fā)該反應(yīng)用到的兩種藥品是__(填化學(xué)式)。
【答案】FeOCr2O3 Na[Al(OH)4] 2CrO+3H2O2+2OH-=2CrO+4H2O Cr2O+6e-+14H+=2Cr3+7H2O 2Cr3++Ca(OH)2=Cr(OH)3+3Ca2+ Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3 KClO3、Mg
【解析】
根據(jù)化合物中化合價代數(shù)和為0,求出Fe元素的化合價,寫出氧化物形式;根據(jù)氫氧化鋁的兩性寫出雜質(zhì)的化學(xué)式;根據(jù)題中圖示,判斷第二次雙氧水氧化CrO2-成為CrO42-,寫出離子方程式;根據(jù)原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng),寫出電極反應(yīng),由Cr3+與堿反應(yīng)生成Cr(OH)3沉淀,寫出離子方程式,由離子方程式寫出K表達式,根據(jù)題中給出的Ksp值求算K值;根據(jù)鋁熱反應(yīng)寫出化學(xué)方程式,以此解答。
(1)鉻鐵礦主要成分是Fe(CrO2)2,Cr元素為+3價,O元素為-2價,設(shè)Fe元素化合價為x,由化合物中化合價代數(shù)和為0可知,x+3×2=2×2×2,x=+2,Fe元素為+2價,則Fe(CrO2)2可寫成FeO·Cr2O3;答案為FeO·Cr2O3。
(2)Al(OH)3溶于強堿,如果把“過濾2”步驟省略,則pH>11時,Al(OH)3會溶解,引入雜質(zhì)離子Al(OH)4-,生成Na[Al(OH)4],使產(chǎn)品不純;答案為Na[Al(OH)4]。
(3)H2O2第二次氧化CrO2-,使它變?yōu)?/span>CrO42-,則Cr元素失電子,化合價升高,H2O2中的氧元素得電子,化合價降低,則反應(yīng)離子方程式為:2CrO2-+3H2O2+2OH=2CrO42-+4H2O;答案為2CrO2-+3H2O2+2OH=2CrO42-+4H2O。
(4)在原電池的正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),即Cr2O得電子轉(zhuǎn)化為Cr3+,電極反應(yīng)為Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O,用石灰乳對Cr3+進行沉降,沉降Cr3+的離子方程式為:2Cr3++3Ca(OH)2=3Ca2++2Cr(OH)3↓, 由2Cr3++3Ca(OH)2=3Ca2++2Cr(OH)3↓可知,K=,根據(jù)Ca(OH)2Ca2++2OH-,Ksp[Ca(OH2)]=c(Ca2+)×c2(OH-),c(Ca2+)==,Cr(OH)3Cr3++3OH-Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-),c(Cr3+)==,則K=== ;答案為Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O,2Cr3++3Ca(OH)2=3Ca2++2Cr(OH)3↓,。
(5)由于Cr2O3熔點很高,Al的金屬性比Cr強,利用鋁熱反應(yīng)制取Cr,即Cr2O3+2AlAl2O3+2Cr,實驗室引發(fā)鋁熱反應(yīng)常用Mg和KClO3,其中鎂條為引燃劑,氯酸鉀為助燃劑;答案為Cr2O3+2AlAl2O3+2Cr,Mg、KClO3。
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【題目】三硫化磷(P4S3)是黃綠色針狀晶體,易燃、有毒,分子結(jié)構(gòu)之一如圖所示,已知其燃燒時P被氧化為P4010,下列有關(guān)P4S3的說法中不正確的是
A. P4S3中磷元素為+3價
B. P4S3屬于共價化合物
C. P4S3充分燃燒的化學(xué)方程式為P4S3+8O2=P4O10+3SO2
D. 1mol P4S3分子中含有9mol共價鍵
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【題目】現(xiàn)有短周期主族元素X、Y、Z、R、T,R原子的最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍;Y與Z能形成Z2Y、Z2Y2型離子化合物,Y與T同主族。五種元素原子半徑與原子序數(shù)之間的關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是( )
A. 離子半徑:Y<Z
B. 氫化物的沸點:Y<T
C. 最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:T<R
D. 由X、Y、Z、R四種元素組成的常見化合物中含有離子鍵
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【題目】燃煤煙氣中的可用連二亞硫酸根()為媒介處理使其轉(zhuǎn)化為,其原理如圖所示。下列說法正確的是( )
A.燃煤煙氣中的處理僅利用的是電解原理
B.陰極區(qū)的電極反應(yīng)式為
C.若通電過程中吸收(標準狀況下),則陽極可以產(chǎn)生氣體
D.反應(yīng)一段時間后,
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【題目】電能是一種無污染、可再生的二級能源。儲電材料種類繁多。如圖是兩種儲電材料,請閱讀試題,觀察圖片,回答問題。
Ⅰ.新型碳氮材料的儲電能力應(yīng)用前景廣闊。其基本構(gòu)成單元如圖所示。
(1)圖1中化學(xué)鍵σ鍵與π鍵之比為________;圖2中碳原子的雜化方式為________。
(2)在基態(tài)原子中,核外存在_____對自旋相反的電子,核外電子占據(jù)的最高能級的電子云輪廓圖為____形。
(3)碳的最高價含氧酸根的空間構(gòu)型是__________;硝酸的酸性強于亞硝酸的原因是__________。
Ⅱ.傳統(tǒng)鋰電池的主要成分是,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示;因結(jié)構(gòu)中存在籠狀空隙,可以與和發(fā)生位置替換,形成儲電性能更加優(yōu)良的化合物。
(4)基態(tài)原子的價電子排布式為_____________;化合物中O元素在晶胞中的位置,除了位于正六棱柱的頂點外,其他具體位置是__________。
(5)已知化合物中各原子半徑依次為:,晶胞的棱長為m,底邊邊長為n,該晶體的空間利用率的計算表達式為__________(用含有a、b、c、d、e、m、n的式子表示)。
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【題目】短周期主族元素W、X、Y、Z,M是W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物,常溫下,0.01 molL﹣1 M溶液的pH=12,X、Y、Z的單質(zhì)e、f、g在通常狀態(tài)下均為氣態(tài),并有如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件略去)。在雙原子單質(zhì)分子中,f分子含共用電子對數(shù)最多,1個乙分子含10個電子。下列說法正確的是( )
A.簡單離子半徑:Z>Y>W
B.X能分別與W、Y、Z組成共價化合物
C.化合物丙能抑制水電離
D.X與Y元素形成的最簡單的氣態(tài)氫化物是極性分子
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【題目】某氧化鐵樣品中含有少量的硫酸亞鐵。某同學(xué)要測定其中鐵元素的質(zhì)量分數(shù),設(shè)計了如下實驗方案。
(1)操作Ⅰ中配制溶液時,所用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管以外,還必須有__________(填儀器名稱)。
(2)反應(yīng)①中加入足量H2O2溶液,反應(yīng)的離子方程式:_______________________________。
(3)檢驗沉淀中是否洗滌干凈的操作是_______________________________________。
(4)將沉淀加熱,冷卻至室溫,用天平稱量坩堝與加熱后固體的總質(zhì)量為b1g,再次加熱并冷卻至室溫稱其質(zhì)量為b2g,若b1-b2=0.3,還應(yīng)進行的操作是_____________________。
(5)坩堝的質(zhì)量為42.6 g,最終坩堝與加熱后的固體的總質(zhì)量為45.8 g,則樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為________________。
(6)有同學(xué)認為上述方案的實驗步驟太繁瑣,他認為,只要將樣品溶于水充分攪拌,加熱、蒸干、灼燒稱量即可測得樣品中鐵元素的質(zhì)量分數(shù),你認為他的這個方案是否可行?__________(填“可行”或“不可行”)。
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【題目】已知硼與鋁的性質(zhì)相似,能與氧氣、氫氧化鈉溶液等物質(zhì)反應(yīng),硼與氯氣反應(yīng)生成三氯化硼(BC13),生成的三氯化硼遇水水解產(chǎn)生白霧(已知:BC13的熔點為 -107. 3℃,沸點為12.5 ℃)。某興趣小組設(shè)計如圖所示裝置制備三氯化硼。
回答下列問題:
(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________________。
(2)寫出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。
(3)裝置B、E的作用分別是________________、________________。
(4)可以用盛裝____________(填試劑名稱)的干燥管代替裝置F和G,使實驗更簡便。
(5)為了順利完成實驗,點燃酒精燈的正確操作是______(填字母),
a.先點燃A處酒精燈,后點燃D處酒精燈
b.先點燃D處酒精燈,后點燃A處酒精燈
c.同時點燃A、D兩處酒精燈
其理由是______________________________。
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【題目】ClO2是一種殺菌消毒效率高、二次污染小的水處理劑。實驗室中可通過以下反應(yīng)制得:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列說法不正確的是( )
A.CO2是氧化產(chǎn)物
B.H2C2O4在反應(yīng)中被氧化
C.H2C2O4的氧化性強于ClO2的氧化性
D.ClO2作水處理劑時,利用了其強氧化性
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