重铬酸钠二水合物Na2Cr2O7·2H2O广泛用作氧化剂、金属表面精整、皮革制作等。以铬矿石(Cr2O3,含FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下:
请回答下列问题:
(1)写出Cr2O3在高温焙烧生成Na2CrO4的化学方程式__________________________。
(2)调节pH后得到的沉淀主要是____________(填写化学式).
(3)写出用硫酸酸化使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的原理(写出离子方程式并加以文字说明):__________。
(4)氯化铬酸CrO2Cl2是红色液体,它可由Na2Cr2O7与NaCl的固体混合物和浓硫酸小心加热下制得,写出制备CrO2Cl2的化学反应方程式____________________________。
(5)某化工厂采用石墨作电极电解Na2CrO4溶液,实现Na2CrO4转化为Na2Cr2O7的生产,其原理如图所示。
①通电后阳极区溶液的颜色变化为__________________________________。
②写出电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7的化学反应方程式:_______________________________。
③在电流为I A.通电时间为t s后,两极共收集到3.36 L气体(标准状况下),则阿伏加德罗常数的表达式NA =_____mol-1(己知电子的电量为1.6* 10-19C)。
(6)Na2Cr2O7可用于测定废水的化学耗氧量(即COD,指每升水样中还原性物质被氧化所需要的O2的质量,单位:mg·L-1),现有某水样200.00 mL,酸化后加入c1 mol/L的Na2Cr2O7溶液V1 mL,使水中的还原性物质完全被氧化(还原产物为Cr3+ );再用c2 mol/L的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O72-,结果消耗FeSO4溶液V2 mL。则该水样的COD为_____________mg·L-1
【知识点】物质制备实验分析 滴定实验的应用 电解池基本原理 J5 F4
【答案解析】1)2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2
(2分)
(2)H2SiO3、Al(OH)3 (2分)
(3)2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,c(H+)增大,平衡右移(2分)
(4)Na2Cr2O7+4NaCl+3H2SO4Na2SO4+3H2O+2CrO2Cl2(注明加热条件,温度不同,产物不同,2分)
(5)①黄色变橙色(1分)
②4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑(2分)
③(2分)
(6)(2分)
解析:(1)由图示可知Cr2O3在高温焙烧时生成Na2CrO4,发生氧化还原反应,反应的化学方程式为2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2
(2)根据原溶液含Na2CrO4 、NaAlO2 、Na2SiO3调节PH后得Na2CrO4 溶液和沉淀,推知沉淀为H2SiO3、Al(OH)3
(3)在酸性环境下,CrO42-转化为Cr2O72-,即2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O;加硫酸c(H+)增大,平衡右移。
(4)根据提示,结合质量守恒定律即可写出由Na2Cr2O7与NaCl的固体混合物和浓硫酸小心加热下制得氯化铬酸CrO2Cl2的方程式:Na2Cr2O7+4NaCl+3H2SO4Na2SO4+3H2O+2CrO2Cl2
(5)①根据图中通电后阳极区发生的变化,结合Na2CrO4溶液为黄色,Na2Cr2O7溶液为橙色的,得到溶液的颜色由黄色变橙色。
②电解Na2CrO4溶液制备Na2Cr2O7的化学反应方程式:4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑
③根据Q=It= 所以NA=
(6)①现有某水样200.00mL,酸化后加入c1mol/L的Na2Cr2O7溶液 V1mL,使水中的还原性物质完全被氧化(Cr2O72-还原为Cr3+);再用C2mol/L的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O72-,结果消耗FeSO4溶液V2mL,废水与K2Cr2O7溶液发生氧化还原反应,再用Fe2+把多余的Cr2O72-反应:
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,
1 6
n c2mol/L×V2×10-3L
n=
则200ml废水中,与废水反应反应的K2Cr2O7的物质的量=10-3c1V1mol-
1L废水水样中被还原的K2Cr2O7的物质的量=5(10-3c1V1mol-)
利用2K2Cr2O7~3O2可求出废水中化学耗氧量即COD,
2K2Cr2O7 ~ 3O2
2 3×32
5() m
m=(240c1V1-40V2)g,所以该水样的COD为(240c1V1-40c2V2)mg/L,
【思路点拨】本题考查了物质制备实验分析,滴定实验的计算,电解池基本原理,理解滴定过程是计算的关键。
科目:高中化学 来源: 题型:
如下图是实验室制备SO2并验证SO2某些性质的装置图。试回答:
(1)⑥中发生的化学反应方程式为________________________________________________________________________。
(2)⑤的作用是________________________________,反应的离子方程式为__________________________。
(3)填表格
装置 | 实验现象 | 体现SO2的性质 |
① | ||
② | ||
③ | ||
④ |
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科目:高中化学 来源: 题型:
下列有关原子结构、元素性质的说法正确的是
A.Si、P、S、Cl元素的单质与氢气化合越来越容易
B.元素原子最外层电子数越多,元素金属性越强
C.元素周期表共有18列,第3列是第ⅠB族,第17列是第ⅦA族
D.F﹣、O2﹣、Mg2+、Na+离子半径逐渐减小
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科目:高中化学 来源: 题型:
足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是( )
A.60 mL B.45 mL C.30 mL D.15 mL
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科目:高中化学 来源: 题型:
下列物质分类正确的是
①混合物:铝热剂、福尔马林、水玻璃、漂白粉 ②化合物:氯化钙、烧碱、冰水混合物、胆矾 ③电解质:明矾、二氧化碳、冰醋酸、硫酸钡 ④同系物:CH2O2、C2H4O2、C3H6O2、C4H8O2 ⑤同素异形体:C60、C70、金刚石、石墨
A、①②④ B、②③④ C、①②⑤ D、②④⑤
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科目:高中化学 来源: 题型:
硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。
Ⅰ.【查阅资料】
(1)硫代硫酸钠(Na2S2O3)易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,受热、遇酸易分解。
(2)Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
(3)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3(反应方程式为:2Na2S+Na2CO3+ 4SO2===3Na2S2O3+CO2),所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
Ⅱ.【制备产品】实验装置如图所示:
请回答下列问题:
(1)实验步骤:检查装置气密性后,向三颈瓶c中加入Na2CO3和Na2S的混合溶液,再将分液漏斗a中液体滴加到烧瓶b中加热发生反应产生SO2,请写出b中发生反应的化学方程式______________________。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤c中的混合物,滤液经____________________(填写操作名称)、过滤、洗涤、干燥、得到产品。
(2) 装置A用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。
(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_________。
III.【测定产品纯度】
准确称取W g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.100 0 mol·L-1碘的标准溶液滴定。
反应原理为2S2O+I2===S4O+2I-(忽略Na2SO3与I2反应)
(4)滴定至终点时,溶液颜色的变化:_________________________________。
(5)滴定起始和终点的液面位置如图,则产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)______________。
IV.【探究与反思】
(6)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀盐酸、蒸馏水中选择)
取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成, __________________,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
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科目:高中化学 来源: 题型:
(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O俗名摩尔盐,价格便宜,可用来净水或治疗缺铁性贫血等,是一种重要的化工原料。
(1)摩尔盐的水溶液呈 色。
(2)c(Fe2+)相同的摩尔盐和硫酸亚铁两溶液比较,物质的量浓度较大的是 。
(3)甲乙两位同学想测定一瓶摩尔盐的纯度。甲同学设计的实验装置如下图:
从上图推断甲同学想通过测定 计算摩尔盐的纯度。该方案的不足之处在于 。
(4)乙同学在甲同学的基础上做了改进,其实验装置如下图:
则B与C中的试剂分别是 和 。C中干燥管的作用是 。乙同学称取了 10.0g的摩尔盐样品,若实验完毕后测得洗气瓶及瓶内溶液共增重 0.68g,则依此数据推算这份摩尔盐的纯度为 %(答案精确到小数点后第一位)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
下列解释事实的方程式不正确的是( )
A.测0.1mol/L氨水的pH为11:NH3·H2ONH4++OH-
B.将Na块放入水中,产生气体:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
C.用CuCl2溶液做导电实验,灯泡发光:CuCl2 Cu2++2Cl-
D.Al片溶于NaOH溶液中,产生气体:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
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科目:高中化学 来源: 题型:
Na、Mg、Al三种金属各2 mol分别跟1L1mol∙L-1的盐酸反应时,相同条件下放出氢气体积最大的是
A.Al B. Mg C. Na D.三者产生的氢气一样多
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