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6.某含铬(Cr2O72-)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4•(NH42SO4•6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀.该沉淀经干燥后得到nmolFeO•FeyCrxO3.不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述正确的是(  )
A.处理废水中的Cr2O72-的物质的量为nx
B.反应中发生转移的电子数为6nxmol
C.在FeO•FeyCrxO3中,y=3x=$\frac{3}{2}$
D.消耗硫酸亚铁的物质的量为n(2-x)

分析 A、反应的铬元素完全转化为沉淀,根据铬原子守恒计算;
B、Cr2O72-中Cr为+6价,被还原为+3价Cr,每个Cr原子得3个电子,计算出Cr原子物质的量,转移电子为Cr原子物质的量3倍;
C、根据失电子守恒计算;
D、由铁元素守恒,求出消耗硫酸亚铁的物质的量,结合电子转移守恒或FeO•FeyCrxO3电中性找出x与y,代入硫酸亚铁的物质的量计算.

解答 解:A.根据铬原子守恒,Cr原子为nxmol,故Cr2O72-的物质的量为$\frac{nx}{2}$,故A错误;
B.得到nmolFeO•FeyCrxO3,则一共有nxmolCr原子参加反应,1molCr转移电子3mol,故转移的电子数为3nxmol,故B错误;
C.FeO•FeyCrxO3中,Cr为正三价,由化合物中正负化合价的代数和为0可知,3y+3x=6,则x=2-y,由得失电子守恒知y=3x,3x+3x=2×3,则x=$\frac{2}{3}$,故C正确;
D.由铁元素守恒,消耗硫酸亚铁的物质的量为n(y+1),故D错误.
故选C.

点评 本题考查氧化还原反应规律,难度较大,明确氧化还原反应中存在的原子个数守恒、电荷守恒规律是解题关键,注意在计算中守恒思想的应用.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.下列说法不正确的是(  )
A.质谱和核磁共振不仅可用于有机小分子结构的分析,还可用于蛋白质结构的研究
B.储氢金属吸氢形成金属氢化物,改变条件释放吸收的氢气,是氢气贮存的重要途径
C.牺牲阳极的阴极保护法、外加电源的阳极保护法和改变金属组成或结构的方法都是    防止金属腐蚀的方法
D.乙醇与水互溶,这与乙醇和水分子之间能形成氢键有关

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

19.NA为阿伏伽德罗常数.下列说法正确的是(  )
A.25℃时pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA
B.常温常压下,8gO2含有4NA个电子
C.标准状况下,2024L乙醇含有0.1nA个CH3CH2OH分子
D.KIO3+6HI=KI+3H2O+3I2,生产3molI2转移电子的总数为5NA

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料,可用于制芯片和太阳能电池等,.以下是工业上制取纯硅的一种方法.

已知:在一定条件下可发生反应:Si(s)+3HCl(g)?SiHCl3(g)+H2(g)△H<0
I.反应②、③均需要加热,有如下两个温度区间分别供两反应选择,你认为反应②应选择a
(填序号字母),原因是因反应Si(s)+3HCl(g)?SiHCl3(g)+H2(g)△H<0,温度较低时反应向正向进行程度较大,有利于SiHCl3的生成;
a.520~530K           b.1350~1360K
II.现在实验室模拟工业上粗硅提纯的过程,已知SiHCl3遇水强烈水解,其他相关数据如下表所示:
物质SiCl4SiHCl3AlCl3FeCl3
沸点/℃57.733.0-315
升华温度/℃--180300
(1)现用如图1装置进行模拟反应②的过程.实验室制HCl的反应原理为:
2NaCl(s)+H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ 2HCl↑+Na2SO4

如图2A中是HCl的发生装置,你认为应选择下列哪套装置?d(填装置的序号字母),装置D中碱石灰的作用为吸收剩余HCl、防止空气中的水蒸气进入C装置造成SiHCl3的水解;
(2)已知液态粗品SiHCl3中含有杂质SiCl4、AlCl3、FeCl3等,则流程中操作①为分馏(填操作名称),下列不是该操作所需的仪器是bd(填装置序号字母);
a.冷凝管    b.圆底烧瓶  c.蒸馏烧瓶  d.分液漏斗   e.温度计  f.接受器
(3)用SiHCl3与H2反应制备纯硅的装置如土3
①按图示组装好仪器后,下列实验步骤的正确顺序为dbacef(填步骤的序号字母),
a.打开甲装置分液漏斗旋塞,滴加稀硫酸,反应生成H2
b.向装置中添加药品;
c.打开丙装置分液漏斗的旋塞,滴加SiHCl3,并加热相应装置;
d.检查装置气密性;
e.停止向丙装置滴加SiHCl3,并停止加热相应装置;
f.停止通H2
步骤c中需要加热的装置为丙、丁(填装置序号“甲”、“乙”、“丙”、“丁”)
②该套装置的设计缺陷是无尾气处理装置.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.精制氯化钾在工业上可用于制备各种含钾的化合物.完成下列填空:
(1)在氯化钾中含有Fe3+、SO42-、Br-等杂质离子,可按如下步骤进行精制,完成各步内容.
①溶解;②加入试剂至Fe3+、SO42-沉淀完全,煮沸;③过滤;④加入盐酸调节pH;⑤通入足量的Cl2(除Br-);⑥蒸干灼烧.步骤②中,依次加入的沉淀剂是NH3•H2O、BaCl2、K2CO3.证明Fe3+已沉淀完全的操作是取样,滴加KSCN溶液,无明显现象.
(2)人们尝试用工业制纯碱原理来制备K2CO3.他向饱和KCl溶液中依次通入足量的NH3和CO2两种气体,充分反应后有白色晶体析出.将得到的白色晶体洗涤后灼烧,结果无任何固体残留,且产生的气体能使澄清石灰水变浑浊.写出生成白色晶体的化学方程式:NH3+CO2+H2O→NH4HCO3↓(.分析该方法得不到K2CO3的原因可能是KHCO3溶解度较大(大于NH4HCO3),无法从溶液中析出.
(3)科学家最近开发了一种用氯化钾制氢氧化钾的方法.其反应可分为5步(若干步已合并,条件均省略).请写出第⑤步反应的化学方程式.
第①、②步(合并):2KCl+4HNO3→2KNO3+Cl2+2NO2+2H2O
第③、④步(合并):4KNO3+2H2O→4KOH+4NO2+O2
第⑤步:4NO2+O2+2H2O→4HNO3
总反应:4KCl+O2+2H2O→4KOH+2Cl2与电解法相比,该方法的优势可能是能耗低(节能).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.七铝十二钙(12CaO•7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料,用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废铝片制备七铝十二钙的工艺如下:

(1)煅粉主要含MgO和CaO,用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶,该工艺中不能用(NH42SO4代替NH4NO3,原因是CaSO4微溶于水,用(NH42SO4代替NH4NO3,会生成CaSO4沉淀引起Ca2+的损失.
(2)滤液I中的阴离子有NO3-,OH-;若滤液I中仅通入CO2会生成Ca(HCO32,从而导致CaCO3产率降低.
(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O.
(4)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,电解总反应方程式为2Al+6H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Al(OH)3↓+3H2↑.
(5)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlCl4-和Al2Cl7-两种离子在Al电极上相互转化,其它离子不参与电极反应,放电时负极Al的电极反应式为Al-3e-+7AlCl4-=4Al2Cl7-

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.我国大部分地区缺碘,消除碘缺乏病的最简便方法是食盐加碘,食盐中的碘以碘酸钾(KIO3)的形式存在.可以用下列方法检验:取适量食盐溶于水制成溶液,用碘化钾淀粉试纸和食醋(醋酸水溶液)检验,如果试纸变蓝色证明是加碘食盐.写出碘酸钾(KIO3)和碘化钾(KI)在溶液中发生反应的方程式并配平:KIO3+5KI+6CH3COOH═3I2+6CH3COOK+3H2O
①该反应中,氧化剂是KIO,氧化产物是I2
②当有3mol I2生成时,有5mol还原剂被氧化.
③当有1mol氧化剂参与反应时,转移电子的物质的量为5mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.已知:CO2(g)+3H2(g)?CH5OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1一定条件下,向体积为1L的恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示,下列叙述中正确的是(  )
A.3min时,用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率
B.从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=0.225mol•L-1•min-1
C.13min时,向容器中充入2mol氦气,该反应的化学反应速率增大
D.13min时,向容器中充入2mol CO2,该反应化学平衡常数增大

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.下列反应的离子方程式正确的是(  )
A.钠与水的反应:2Na+2H+=2Na++H2
B.铜与浓硝酸反应:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
C.铜与硝酸银溶液反应:Cu+Ag+=Ag+Cu2+
D.用小苏打治疗胃酸过多:HCO3-+H+=CO2↑+H2O

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