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14.铬及其化合物在工业、生产、生活中的应用广泛,但化工废料铬渣对人体健康有很大危害.
I.交警常用“司机饮酒检测仪”检查司机是否酒后驾车,其原理是硫酸酸化的含CrO3的硅胶和乙醇反应生成硫酸铬[Cr2(SO43]和乙醛(CH3CHO)等.
(1)在该反应中CrO3是氧化剂(填“氧化剂”或“还原剂”).
(2)请写出检测时反应的化学方程式:3C2H5OH+2CrO3+3H2SO4═3CH3CHO+Cr2(SO43+6H2O.
II.从化工厂铬渣(含有Na2SO4及少量Cr2O72-、Fe3+)中提取硫酸钠的工艺如图1:

已知:Fe3+、Cr3+完全沉淀(c≤1.0×10-5 mol•L-1)时pH分别为3.6和5.
(3)“微热”除能加快反应速率外,同时还可以促进Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去,Fe(OH)3
(4)根据图2所示溶解度(S)∽温度(T)曲线,操作B的最佳方法为A(填字母序号)
A.蒸发结晶,趁热过滤
B.蒸发浓缩,降温结晶,过滤
(5)酸化后Cr2O72-可被SO32-还原成Cr3+,离子方程式为3SO32-+Cr2O72-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O;常温下,Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32mol4•L-4 mol4.L-4
(6)Cr(OH)3在溶液中存在以下平衡:
H++CrO2-(亮绿色)+H2O?Cr(OH)3(s)?Cr3+(紫色)+3OH-
在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH为5,pH不能过高的理由是:加入NaOH使上述平衡逆移,使Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O.

分析 I.(1)该反应中Cr元素化合价由+6价变为+3价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂;
(2)反应中Cr元素化合价由+6价变为+3价,C2H5OH中C元素化合价由-2价变为-1价,得电子的化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂,其转移电子总数为6,根据转移电子相等、原子守恒书写方程式;
II.(3)因为水解反应吸热,故“微热”可以促进Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去;
(4)趁热过滤的目的是有利于硫酸钠结晶析出,可以防止Na2Cr2O7•2H2O结晶析出;
(5)酸化后Cr2O72-可被SO32-还原成Cr3+,SO32-变为SO42-,离子方程式为3SO32-+Cr2O72-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O;酸C为H2SO4是为保证最后得到纯净的硫酸钠;根据Cr3+完全沉淀(c≤1.0×10-5 mol•L-1)时pH为5,得c(H+)═10-5 mol/L,c(OH-)=10-9 mol•L-1,然后将数据代入溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=(Cr3+)•c3(OH-)计算;
(6)如果氢氧化钠过量,氢离子浓度减少平衡H++CrO2-(亮绿色)+H2O?Cr(OH)3(s)?Cr3+(紫色)+3OH-,平衡逆向移动,Cr(OH)3会溶解.

解答 解:I.(1)该反应中Cr元素化合价由+6价变为+3价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂,故答案为:氧化剂;
(2)该反应中Cr元素化合价由+6价变为+3价,C2H5OH中C元素化合价由-2价变为-1价,转移电子总数为6,根据转移电子相等知,CrO3的计量数是2,C2H5OH的计量数是3,再结合原子守恒配平方程式为2CrO3+3C2H5OH+3H2SO4=Cr2(SO43+3CH3CHO+6H2O,
故答案为:3C2H5OH+2CrO3+3H2SO4═3CH3CHO+Cr2(SO43+6H2O;
II.(3)因为水解反应吸热,故“微热”除能加快反应速率外,同时还可以促进Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去,滤渣A为Fe(OH)3,故答案为:促进Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去,Fe(OH)3
(4)根据如图2溶解度(S)~温度(T)曲线,操作B的最佳方法为 先将混合溶液蒸发浓缩,趁热过滤,趁热过滤的目的是有利于硫酸钠结晶析出,可以防止Na2Cr2O7•2H2O结晶析出,故答案为:A;
(5)酸化后Cr2O72-可被SO32-还原成Cr3+,SO32-变为SO42-,离子方程式为3SO32-+Cr2O72-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O;为保证最后得到纯净的硫酸钠,酸C为H2SO4,根据Cr3+完全沉淀(c≤1.0×10-5 mol•L-1)时pH为5,则c(H+)=10-5 mol/L,c(OH-)=10-9 mol•L-1,则Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=(Cr3+)•c3(OH-)=1.0×10-32mol4•L-4,故答案为:3SO32-+Cr2O72-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O;H2SO4;1.0×10-32mol4•L-4
(6)如果氢氧化钠过量,氢离子浓度减少平衡H++CrO2-(亮绿色)+H2O?Cr(OH)3(s)?Cr3+(紫色)+3OH-,平衡逆向移动,Cr(OH)3会溶解,故答案为:加入NaOH使上述平衡逆移,使Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O.

点评 本题综合考查了化学平衡原理、氧化还原反应、离子方程式的书写、沉淀溶解平衡和Ksp的有关计算等内容,侧重于反应原理的应用的考查,分析时要根据题给信息,结合相关原理进行解答,题目难度中等.

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4.下列说法正确的是(  )
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B.NaCl溶液能导电是因为溶液中有自由移动的Na+和Cl-
C.H2SO4在电流作用下在水中电离出H+和SO42-
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5.除去物质中所含少量杂质(括号内为杂质),所选用试剂和分离方法能达到实验目的是(  )
混合物试剂分离方法
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A.AB.BC.CD.D

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2.下列能层中,原子轨道的数目为9的是(  )
A.K层B.L层C.M层D.N层

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9.(1)在下列物质中:H2O2、Na2O、I2、NaCl、CO2、NH4Cl、Na2O2、CH3COONa,用化学式回答下列问题:
①只由非金属组成的离子化合物是NH4Cl,
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③只含有非极性共价键的是物质是I2
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⑤既有离子键又有非极性键和极性键的化合物是CH3COONa,
(2)在下列物质中,①${\;}_{3}^{6}$Li  ②${\;}_{11}^{23}$Na  ③${\;}_{12}^{24}$Mg  ④${\;}_{3}^{7}$Li  ⑤${\;}_{6}^{14}$C  ⑥C60⑦石墨,互为同位素的是①④,互为同素异形体的是⑥⑦.(填编号)

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19.锰酸锂(LiaMnbOc)是动力锂离子电池的一种正极材料,其中的锰元素显+4、+3及+2价三种价态.实验室可通过连续滴定法测定其中锰元素的平均价态(平均价态=$\frac{化合物中同种元素不同价态的代数和}{该元素原子数目总和}$,如Fe3O4中铁元素平均价态为+$\frac{8}{3}$),实验步骤如下:

已知相关部分反应如下:
①2Mn3++C2O42-=2Mn2++2CO2↑;2Mn4++C2O42-=2Mn2++2CO2
②2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
③14Mn2++2ClO4-+28PO43-+16H+=14Mn(PO423-+Cl2↑+8H2O
(1)LiaMnbOc中锂显+1价,氧显-2价,则锰元素的平均价态为+$\frac{2c-a}{b}$(用含a、b、c代数式表示).
(2)判断步骤②滴定达到终定时的判断依据是当滴入最后一定高锰酸钾溶液,溶液由无色变为浅红色,且30s内不褪色.步骤②滴定速度不能过快.否则在酸性的热溶液中高锰酸钾会转化为二氧化锰及氧气,该反应的离子方程式为4MnO4-+4H+$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4MnO2+2H2O+3O2↑.
(3)已知V1=22.00,V2=16.40,根据以上实验数据计算该锰酸锂试样中锰的平均价态(写出计算过程,结果保留2位小数).

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6.下列关于有机物 的说法中不正确的是(  )
A.所有的碳原子在同一个平面上B.能发生水解但不能发生消去反应
C.能与AgNO3溶液生成浅黄色沉淀D.能够发生加成反应

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3.A、B、C、D、E为短周期元素,且原子序数依次增大,质子数之和为40,B、C同周期,D、E同周期,A、D同主族,A、C能形成两种液态化合物A2C和A2C2,E元素的周期序数与主族序数相等.
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(2)A、B形成的化合物中,既含极性键又含非极性键的六原子分子的结构式为
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(6)用电子式表示D与C形成D2C的过程:

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4.《环球时报》美国特约记者文章:一种名为苹果醋(ACV)的浓缩饮料多年来风靡美国,近期在我国饮料市场中越来越受人们青睐.ACV是一种由苹果发酵而成的酸性饮品,它具有明显药效的健康食品,有解毒、降脂、减肥和止泻功能.苹果酸是这种饮料的主要酸性物质.分离提纯后的化学分析如下:
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(3)该酸分子结构中没有支链.
请回答下列问题:
(1)该酸的分子式为C4H6O5
(2)写出该酸在一定条件下分子内脱水生成不饱和脂肪酸的反应化学方程式$→_{△}^{浓硫酸}$HOOCCH=CHCOOH+H2O
(3)写出该酸与足量NaHCO3反应的化学方程式:+2NaHCO3+2H2O+2CO2
(4)写出该酸在一定条件下,每两个分子发生分子间脱水生成环酯的结构简式(仅要求写出两种,多写不给分):(或).

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