【題目】鉻是一種具有戰(zhàn)略意義的金屬,它具有多種價態(tài),單質(zhì)鉻熔點為1857 ℃。

(1)工業(yè)上以鉻鐵礦[主要成分是Fe(CrO2)2]為原料冶煉鉻的流程如圖所示:

Fe(CrO2)2中各元素化合價均為整數(shù),則鉻為_______價。

②高溫氧化時反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。

(2)Cr(OH)3是兩性氫氧化物,請寫出其分別與NaOH、稀硫酸反應(yīng)時生成的兩種鹽的化學(xué)式______________。

(3)鉻元素能形成含氧酸及含氧酸鹽,若測得初始濃度為1 mol/L的鉻酸(H2CrO4)溶液中各種含鉻元素的微粒濃度為:c(CrO42-)=0.0005 mol/L、c(HCrO4-)=0.1035 mol/L、c(Cr2O72-)=a mol/L、則a =____,KHCrO4溶液中c(OH)_____c(H+)(填“>”、“<”“=”),原因是__________________。

(4)水中的鉻元素對水質(zhì)及環(huán)境均有嚴(yán)重的損害作用,必須進(jìn)行無害化處理。處理含有Cr2O72-的污水方法通常為:用鐵作電極電解污水,Cr2O72-被陽極區(qū)生成的離子還原成為Cr3+,生成的Cr3+與陰極區(qū)生成的OH結(jié)合生成Cr(OH)3沉淀除去。則陰極上的電極反應(yīng)式為_____,若要處理含10 mol Cr2O72-的污水,則至少需要消耗的鐵為_______g。

【答案】+3 4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO3=2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2 NaCrO2、Cr2(SO4)3 0.448 < H2CrO4完全電離,因此HCrO4只發(fā)生電離,溶液顯酸性,即c(OH-)<c(H+) 2H2O+2e=2OH+H2↑(2H++2e=H2↑) 3360

【解析】

(1)①根據(jù)化合物中正負(fù)化合價的代數(shù)和等于0,F(xiàn)e+2價,O-2價,可知Cr化合價為+3價;

②高溫Fe(CrO2)2O2、Na2CO3發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Fe2O3、CO2、Na2CrO4,根據(jù)電子守恒、原子守恒可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO3=2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2;

(2) Cr(OH)3是兩性氫氧化物,其與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生NaCrO2和水;與稀硫酸反應(yīng)生成Cr2(SO4)3和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cr(OH)3+NaOH= NaCrO2+2H2O、2Cr(OH)3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+6H2O;故生成的兩種鹽的化學(xué)式分別為NaCrO2、Cr2(SO4)3;(3)根據(jù)Cr元素守恒可知:0.0005×1+0.1035×1+2a=1,解得a=0.448(mol/L);

H2CrO4溶液中H2CrO4完全電離,產(chǎn)生的HCrO4只發(fā)生部分電離,產(chǎn)生的CrO42-離子濃度遠(yuǎn)小于HCrO4的濃度,所以溶液顯酸性,則c(OH-)<c(H+);

(4)在陰極上發(fā)生還原反應(yīng),由于陽離子氧化性:H+>Na+,所以陰極的電極反應(yīng)式為2H++2e=H2,也可以寫為2H2O+2e=2OH+H2↑;

鐵作陽極,被氧化生成Fe2+,電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+。反應(yīng)產(chǎn)生的Fe2+Cr2O72-氧化為Fe3+,Cr2O72-被還原為Cr3+根據(jù)電子守恒得關(guān)系式:6Fe~12e-~6Fe2+~Cr2O72-,當(dāng)有1molCr2O72-反應(yīng)時,有6molFe在電極上被氧化,則10molCr2O72-反應(yīng)消耗60molFe,故消耗Fe的質(zhì)量為60mol×56g/mol=3360g。

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】下列說法正確的是 ( )

A. 自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大,非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小

B. 常溫下pH=10碳酸鈉的溶液,由水電離出的H+濃度等于1×10-10mol/L

C. 可溶性鹽在水中完全電離是強(qiáng)電解質(zhì),而難溶性鹽在水中只能部分電離

D. 對于反應(yīng)2X(g)+Y(g)Z(g)ΔH>0,增加X的量,ΔH不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫常壓下,兩個容積相同的燒瓶中分別盛滿XY兩種氣體,打開開關(guān)a,使兩燒瓶內(nèi)的氣體相通,最后容器內(nèi)的壓強(qiáng)由大到小的順序排列正確的是

編號

氣體X

HI

NH3

H2

NO

氣體Y

Cl2

HCl

Cl2

O2

A. B.

C. D.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硫酸銅是一種常見的無機(jī)化合物,可形成CuSO4 .5H2O、CuSO4 .H2O等多種結(jié) 晶水合物,它可用作殺菌劑,還可用于電鍍和電解精煉銅。冋答下列問題:

(1)CuSO4 .5H2O的俗名是________

(2)工業(yè)利用冶煉硫酸銅”(主要成分CuSO4含少量Fe2+、AsO2-、Ca2+等雜質(zhì))提純 制備電鍍硫酸銅”(CuSO4 .H2O)的生產(chǎn)流程如下:

溶解所用的酸最適宜的是_____ ,氧化的產(chǎn)物中有比H3AsO4______調(diào)節(jié)pH時生成固體的主要成分除FeAsO4、Fe((OH)) 3外還有______生成FeAsO4反應(yīng)的離子方程是________,操作a需經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、____、過濾、洗滌、干燥等步驟,其中洗滌的過程中常用無水乙醇,其作用是______________________

(3)CuSO4溶液電解精煉銅的裝置如圖所示,粗銅中含 鋅、銀、鉑雜質(zhì),陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式_______ 目前世界正在 大力開展用Cu+的絡(luò)合物作電解質(zhì)溶液制備純銅的研究,電解Cu+ 絡(luò)合物與電解CuSO4溶液相比較,優(yōu)點是________________,

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】不同溫度下,在2A(aq)B(aq)反應(yīng)體系中,A濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是。(

A.溫度:T1T2

B.a點的反應(yīng)速率小于b點的反應(yīng)速率

C.b點的反應(yīng)速率為瞬時速率,難以在實驗過程中直接測定

D.T1溫度下,0~1h時間段,該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(B)=0.9mol·L1·h1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上利用如下反應(yīng)制取P42Ca(PO4)2 +6SiO2+10C6CaSiO3+P4+10CO

回答下列問題:

(1)基態(tài)硅原子的核外電子排布式為___

(2)Si、P、S元素第一電離能大小關(guān)系為___。

(3)P4P原子的雜化方式是___ ,P4的空間結(jié)構(gòu)為___ ,鍵角∠PPP=___。

(4)CO互為等電子的陰離子是___ (填化學(xué)式)

(5)晶體硅與金剛石結(jié)構(gòu)相似,下圖為晶體硅的晶胞結(jié)構(gòu)。已知硅原子的半徑為r nm,晶體硅的密度是___g/cm3。

(6)硅的含氧化合物都以硅氧四面體(SiO4)作為基本結(jié)構(gòu)單元,如圖a所示,可簡化為圖b

硅、氧原子通過共用氧原子形成各種不同的硅酸根負(fù)離子,如圖c和圖d,圖c的化學(xué)式____________。在無限長鏈的硅酸根中硅氧原子之比為____。

硅、氧原子除可形成長鏈外,也可形成層狀和立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,硅、氧原子數(shù)之比為____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某有機(jī)化合物M的結(jié)構(gòu)簡式如下圖所示,有關(guān)該化合物的敘述正確的是(

A. 屬于芳香烴B. 分子式為:C11H14O2

C. 最多有11個碳原子共面D. 能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的類型只有2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】短周期主族元素X、YZ、W的原子序數(shù)依次遞增,其中YZ同主族。XY、ZW均可形成如圖所示的分子結(jié)構(gòu),且ZW形成的分子中所有原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列說法中正確的是

A.原子半徑:W > Z > Y > X

B.氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性:Y > Z > W

C.元素ZW均存在兩種以上的含氧酸

D.元素ZW在自然界中均只能以化合態(tài)存在

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氮氧化物是空氣的主要污染物之一,研究氮氧化物的性質(zhì)對于防治空氣污染有重要意義;卮鹣铝袉栴}:

(1)已知:NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) H=-200.9 kJ/mol

NO(g)+O2(g)=NO2(g) H=-58.2kJ/mol

寫出NO與臭氧(O3)反應(yīng)生成NO2的熱化學(xué)方程式_____________。

(2)溫度為T1時,在三個容積均為1L的密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng):

2NO(g)+O2(g)2NO2(g) H<0

實驗測得:v=v(NO)消耗= 2v(O2) 消耗= kc2(NO)·c(O2),v=v(NO2) 消耗= kc2 (NO2)k、k為速率常數(shù),受溫度影響。

①溫度為T1時,=________;當(dāng)溫度升高為T2時,k、k分別增大m倍和n倍,則m_________n(“>”“<““=”)。

②若容器Ⅱ中達(dá)到平衡時=1,則NO的轉(zhuǎn)化率為______,x=_______。

③容器Ⅲ中起始時v___________v(“>”、“<”“=”)。

T1時,在1L密閉容器中按照一定比例充入NO(g)O2(g),達(dá)到平衡時NO2(g)的體積分?jǐn)?shù)Φ(NO2)的變化如圖所示,則A、B、C三點中NO的轉(zhuǎn)化率最大的是___________;當(dāng)=2.3時,達(dá)到平衡時Φ(NO2)可能是D、E、F三點中的___________

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