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2012年10月8日发布的修订版《机动车驾驶证申领和使用规定》,以其对违章驾驶员的严厉惩罚被人们称为“史上最严交规”,其中饮酒后驾驶机动车的一次记12分。利用如下测试管可检测司机是否酒后驾车,化学原理如下:

金属铬在化合物中主要有+3价和+6价两种价态。+6价铬化合物K2CrO4和K2Cr2O7在水溶液中分别呈黄色和橙色,它们在溶液中存在如下平衡关系:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O在酸性条件下+6价铬化合物具有强氧化性,可以将C2H5OH氧化为CH3COOH,本身被还原为Cr3+,Cr3+在水溶液中呈灰绿色。
(1)根据上述条件可知,在强酸性条件下+6价铬主要以     (填“CrO2-4”或“Cr2O2-7”)形式存在。如果司机酒后驾车,则测试管中的现象是   且超过法定警界线,反应的离子方程式为         
(2)研究发现+6价铬的毒性为+3价铬的毒性的100~200倍,有多种方法可以将废水中的+6价铬转化为+3价铬以降低毒性。其中两种方法如下:
方法一:电化学方法。将含Cr2O2-7的酸性废水加适量NaCl搅拌均匀并以Fe作电极进行电解。在阳极产生的Fe2+将Cr2O2-7还原为Cr3+,在电解过程中溶液的pH不断上升,最终Cr3+和Fe3+以Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀的形式析出。
①请分析溶液pH不断上升的原因:                 
②已知Fe3+和Cr3+变为Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀的pH如下表:

当溶液的pH范围为____时,溶液中Fe3+已沉淀完全而Cr3+还没有开始沉淀。
③当电路中通过3mol电子时,理论可还原Cr2O2-7的物质的量为   mol。
方法二:还原沉淀法。将l0ml某含铬(Cr2O2-7)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀,该沉淀经干燥后为nmolFeO·FeyCrxO3
④不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是
A.反应中发生转移的电子个数为3nx
B.该废水中c(Cr2O2-7)为50nx mol/L
C.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(l+y)mol
D.在FeO·FeyCrxO3中,x+y=2
(14分)
(1)Cr2O2-7;灰绿色;3C2H5OH+2 Cr2O2-7 +16H+ =3CH3COOH+4 Cr3+ +11H2O;
(2)①电解时阴极消耗H+,Cr2O2-7还原为Cr3+ 也消耗H+,所以pH不断上升;
②3.7pH< 8.5;③0.25 mol;④A

试题分析:
(1)因为在强酸性溶液中;2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O平衡向右移动;
Cr2O2-7与C2H5OH反应生成Cr3+ 所以呈灰绿色;
根据氧化还原反应配平得 3C2H5OH+2 Cr2O2-7 +16H+ =3CH3COOH+4 Cr3+ +11H2O;
(2)①电解时阴极的电极反应方程式为2H+ +2e=H2另外溶液中还发生Cr2O72- +6 Fe2++14 H+ = 2Cr3+                              
+6 Fe3+ +7 H2O
②3.7pH<8.5,溶液中Fe3+已沉淀完全而Cr3+还没有开始沉淀;
③当电路中通过3mol电子时,会产生1.5mol Fe2+ ,再根据Cr2O72- +6 Fe2++14 H+ = 2Cr3+ +6 Fe3+ +7 H2O还原的Cr2O72- 为0.25mol
④反应中发生转移的电子个数为ny;
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相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(1)有A、B、C、D四种可溶性离子化合物,它们的阳离子是Ag+、Na+、Mg2+、Cu2+,阴离子是Cl-、OH-、NO3-、SO42-(每种离子只能用一次)现将溶液两两混合,记录现象如下:
A+B→白色沉淀B+D→白色沉淀C+D→蓝色沉淀
写出上述反应对应的离子方程式:
A+B→白色沉淀:______;
B+D→白色沉淀:______;
C+D→蓝色沉淀:______.
(2)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液呈中性,写出发生反应的离子方程式:______.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

碱式碳酸铜的成分有多种,其化学式一般可表示为xCu(OH)2?yCuCO3
(1)孔雀石呈绿色,是一种名贵的宝石,其主要成分是Cu(OH)2?CuCO3.某兴趣小组为探究制取孔雀石的最佳反应条件,设计了如下实验:
实验1:将2.0mL0.50mol?L-1的Cu(NO32溶液、2.0mL0.50mol?L-1的NaOH溶液和0.25mol?L-1的Na2CO3溶液按表Ⅰ所示体积混合.
实验2:将合适比例的混合物在表Ⅱ所示温度下反应.
实验记录如下:
编号V (Na2CO3)/mL沉淀情况编号反应温度/℃沉淀情况
12.8多、蓝色
140多、蓝色
22.4多、蓝色260少、浅绿色
32.0较多、绿色375较多、绿色
41.6较少、绿色480较多、绿色(少量褐色)
表Ⅰ表Ⅱ
①实验室制取少许孔雀石,应该采用的条件是______.
②80℃时,所制得的孔雀石有少量褐色物质的原因是______.
(2)实验小组为测定上述某条件下所制得的碱式碳酸铜样品组成,利用下图所示的装置(夹持仪器省略)进行实验:

步骤1:检查装置的气密性,将过滤、洗涤并干燥过的样品置于平直玻璃管中.
步骤2:打开活塞K,鼓入空气,一段时间后关闭,称量相关装置的质量.
步骤3:加热装置B直至装置C中无气泡产生.
步骤4:______.
步骤5:称量相关装置的质量.
①装置A的作用是______;若无装置E,则实验测定的x/y的值将______(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
②某同学在实验过程中采集了如下数据:
A.反应前玻璃管与样品的质量163.8g
B.反应后玻璃管中残留固体质量56.0g
C.装置C实验后增重9.0g
D.装置D实验后增重8.8g
为测定x/y的值,你认为可以选用上述所采集数据中的______(写出所有组合的字母代号)一组即可进行计算,并根据你的计算结果,写出该样品组成的化学式______.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(17分)美日科学家因研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖。有机合成常用的钯/活性炭催化剂长期使用,催化剂会被杂质(如:铁、有机物等)污染而失去活性,成为废催化剂,故需对其回收再利用。一种由废催化剂制取氯化钯(PdCl2)的工艺流程如下:

(1)甲酸还原氧化钯的化学方程式为                  
(2)加浓氨水时,钯元素转变为可溶性[Pd(NH3)4]2+,此时铁元素的存在形式是    (写化学式)。
(3)王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合而成的,钯在王水中溶解的过程中有化合物A和一种无色、有毒气体B生成。
 ①气体B的化学式为            
 ②经测定,化合物A由3种元素组成,有关元素的质量分数为Pd:42.4%,H:0.8%。则A的化学式为 
(4)钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件,已知反应温度、反应时间和王水用量对钯回收率的影响如图1~图3所示,则王水溶解钯的适宜条件是:反应温度为            ,反应时间约为  ,含钯的样品与王水的质量比为          

(5)700℃“焙烧1”的目的是                                    , 550℃“焙烧2”的目的是                              。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(2014届四川省泸州市高三第一次诊断性考试化学试卷)
在高温时硫铁矿(主要成分FeS2)和氧气反应生成三氧化二铁和二氧化硫(假设硫铁矿中的杂质不参与化学反应)。某化学研究学习小组对硫铁矿样品进行如下实验探究:
【实验一】测定硫元素的含量
I.实验装置如下图所示(夹持和加热装置已省略)。A中的试剂是双氧水,将m·g该硫铁矿样品放人硬质玻璃管D中。从A向B中逐滴滴加液体,使气体发生装置不断地缓缓产生气体,高温灼烧硬质玻璃管D中的硫铁矿样品至反应完全。

II.反应结束后,将E瓶中的溶液进行如下处理:

【实验二】测定铁元素的含量
III.测定铁元素含量的实验步骤如下:
①用足量稀硫酸溶解已冷却的硬质玻璃管D中的固体,过滤,得到滤液A;
②在滤液A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+,过滤,得到滤液B;
③将滤液B稀释为250 mL;
④取稀释液25.00 mL,用浓度为c mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO4溶液体
积的平均值为V mL。
请根据以上实验,回答下列问题:
(1)I中装置C中盛装的试剂是_          ;E瓶的作用是_          
(2)11中加入过量H2O2溶液发生反应的离子方程式为____。
(3)111的步骤③中,将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,
还必须要用到的是_          ;④中盛装KMnO3溶液的仪器是_          
(4)假设在整个实验过程中硫元素和铁元素都没有损失,则该硫铁矿样品中硫元素的质量分数为_          。(用含m1和m2的代数式表示);铁元素的质量分数为____。(用含m1、c、v的代数式表示)

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图Ⅰ~Ⅳ所示。

(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是(填装置序号)___   _______;
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其都发生的反应的化学方程式为_____________                   ___________;与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是__________________________;
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是________;
(4)有同学认为,除上述试验方法外,向两种固体配成的溶液中加入澄清石灰水也可以区分它们,这种说法是_____________(填“正确”或“错误”)的。
(5)将碳酸氢钠溶液与足量的澄清石灰水混合并充分反应,其离子方程式为_________________________。其剩余溶液的溶质化学式为___________
(6)另有两瓶溶液,已知分别是K2CO3和NaHCO3,请你写出两种不同的鉴别方法。
①________________________________________________________________________;
②_______________________________________________________________________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

查阅资料发现,金属钠不仅能与氧气和水反应,还能与很多种其他物质发生反应,其中包括与酒精在常温下反应,要研究金属钠和酒精、金属钠和水反应的异同点,下列的研究方法中用不到的是( )
A.观察法B.分类法C.实验法D.比较法

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

某铝合金中含有单质铝、镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,设计了如下实验流程,请回答有关问题:

(1)步骤1所得固体甲的成分为                 
(2)步骤2中加足量盐酸,而不采用通入足量二氧化碳的原因为                                                                      
(3)步骤3中生成固体丙的离子方程式为                                   ;溶液C中所含有的阳离子符号为                
(4)步骤4所发生反应的化学方程式为                                     
(5)现用托盘天平称取10.0g铝合金进行上述流程图所示操作,所得固体丁质量为15.3g,则该铝合金中铝的质量分数为                  ;并判断以下操作对铝质量分数测定的影响(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
a.步骤1中烧碱量不足,则                
b.步骤4中灼烧不充分,则                

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(14分)某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应,进行了如下系列实验。
[实验1]铜与浓硫酸反应,实验装置如图所示。

实验步骤:
①先连接好装置,检验气密性,加入试剂;
②加热A试管直到B中品红褪色,熄灭酒精灯;
③将Cu丝上提离开液面。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为     
(2)熄灭酒精灯后,因为有导管D的存在,B中的液体不会倒吸,其原因是     
(3)拆除装置前,不需打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是                                        
[实验2]实验中发现试管内除了产生白色固体外,在铜丝表面还产生黑色固体甲,其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜,以及被掩蔽的氧化亚铜。
查阅资料:
①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质,在氧气流中煅烧,可以转化为氧化铜。
②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸,在氧气流中煅烧,硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫。
为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如图的实验:
 
(4)②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是                                                     
(5)③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为                       
(6)下列对于固体甲的成分的判断中,正确的是(填字母选项)     
A.固体甲中,CuS和Cu2S不能同时存在
B.固体甲中,CuO和Cu2O至少有一种
C.固体甲中若没有Cu2O,则一定有Cu2S
D.固体甲中若存在Cu2O,也可能有Cu2S

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