【题目】元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4(绿色)、Cr2O72(橙红色)、CrO42(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(1)Cr3+与Al3+的化学性质相似。在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是_________。
(2)CrO42和Cr2O72在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 molL1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72)随c(H+)的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。
②由图可知,溶液酸性增大,CrO42的平衡转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为__________。
③升高温度,溶液中CrO42的平衡转化率减小,则该反应的ΔH______0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl,利用Ag+与CrO42生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl恰好沉淀完全(浓度等于1.0×105 mol·L1)时,溶液中c(Ag+)为_______ molL1,此时溶液中c(CrO42)等于__________ molL1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×1012和2.0×1010)。
(4)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O72还原成Cr3+,该反应的离子方程式为______________。
【答案】(1)蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液;
(2)①2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O; ② 增大;1.0×1014 ;③小于;
(3)2.0×10-5 ;5×10-3;(4)Cr2O72+3HSO3 +5H+=2Cr3++3SO42+4H2O。
【解析】(1)根据Cr3+与Al3+的化学性质相似,可知Cr(OH)3是两性氢氧化物,能溶解在强碱NaOH溶液中。向Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,首先发生反应:Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓,产生Cr(OH)3灰蓝色固体,当碱过量时,又会发生反应:Cr(OH)3+OH-= Cr(OH)4,可观察到沉淀消失,溶液变为绿色。故观察到的现象为蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解形成绿色溶液;(2)①随着H+浓度的增大,CrO42-与溶液中的H+发生反应,反应转化为Cr2O72-的离子反应式为:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。②根据化学平衡移动原理,溶液酸性增大,c(H+)增大,化学平衡2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O向正反应方向进行,导致CrO42的平衡转化率增大;根据图像可知,在A点时,c(Cr2O72-)=0.25 mol/L,由于开始时c(CrO42)=1.0 mol/L,根据Cr元素守恒可知A点的溶液中CrO42-的浓度c(CrO42)=0.5 mol/L;H+浓度为1.0×10-7 mol/L;此时该转化反应的平衡常数为;③由于升高温度,溶液中CrO42的平衡转化率减小,说明升高温度,化学平衡逆向移动,导致溶液中CrO42的平衡转化率减小,根据平衡移动原理,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,逆反应方向是吸热反应,所以该反应的正反应是放热反应,故该反应的ΔH<0;(3)当溶液中Cl完全沉淀时,即c(Cl-)=1.0×105 mol·L1,根据溶度积常数Ksp(AgCl)=2.0×1010,可得溶液中c(Ag+)=Ksp(AgCl)÷c(Cl-)=2.0×1010÷(1.0×105 mol·L1)=2.0×10-5 mol·L1;则此时溶液中c(CrO42)=Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=2.0×1012÷(2.0×10-5 mol·L1)=5×10-3mol·L1;(4) NaHSO3具有还原性,Cr2O72具有氧化性,二者会发生氧化还原反应,根据已知条件,结合电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得二者反应的离子方程式为:Cr2O72+3HSO3 +5H+=2Cr3++3SO42+4H2O。
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【题目】I. 为比较Cl2、Fe3+、SO2的氧化性,用下图所示装置进行实验,其过程如下:
①.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
②.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
③.当B中的溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2。
④.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
⑤.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3。
⑥.更新试管D,重复过程④,检验B溶液中的离子。
(1)棉花中浸润的溶液为__________。
(2)当A中足量固体加入36.5%密度为1.2g/mL盐酸100mL时,其反应转移的电子数目为______。
(3)过程⑥中检验B溶液中是否含有硫酸根离子的操作是___________。
(4)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化性的是____同学,其氧化性顺序为____________。
过程④ B溶液中含有的离子 | 过程⑥ B溶液 中含有的离子 | |
甲 | 有Fe3+无Fe2+ | 有SO42- |
乙 | 既有Fe3+又有Fe2+ | 有SO42- |
丙 | 有Fe3+无Fe2+ | 有Fe2+ |
II. NaNO2是重要的防腐剂,+3价的氮易发生氧化反应且在酸性环境中不稳定。其5mol/L水溶液pH为9。某化学兴趣小组设计如下图所示装置制备亚硝酸钠。其操作是①关闭弹簧夹,打开A中分液漏斗活塞,滴加一定量浓硝酸,加热;②一段时间后停止加热。回答下列问题:
(1)B中观察的主要现象是__________,D装置的作用是____________。
(2)检验C中产物有亚硝酸钠的操作是_______,相应反应方程式为___________。
(3)经检验C中产物亚硝酸钠含量较少。a. 甲同学认为C中产物不仅有亚硝酸钠,还有其他杂质。为排除干扰,甲在B、C装置间增加装置E,E中盛放的试剂是_______(写名称)。b. 乙同学认为除上述干扰因素外,还会有氧气参与反应导致产品不纯,所以在实验操作①前应增加一步操作,该操作是___。
(4)由题给条件计算HNO2的Ka数值为______________。
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【题目】甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.工业上一般采用下列反应合成甲醇CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H
(1)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 3.041 | 1.000 | 0.120 |
由表中数据判断△H 0(填“>”、“=”或“<”),化学平衡常数表达式K= ;
(2)300℃时,在体积为2.0L的密闭容器中通入2mol CO和4mol H2,经过20s 达到平衡状态,
①计算20s内CO的反应速率为 ,此时容器中甲醇的体积分数为 ;
②若向上述平衡体系中同时加入1mol CO,2mol H2和1mol CH3OH气体,平衡移动情况是
(填“向右”、“向左”或“不移动”),原因是 ;
(3)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H1=﹣1277.0kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=﹣566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)△H3=﹣44kJ/mol写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: ;
(4)甲醇,氧气可制作燃料电池,写出以氢氧化钾为电解质甲醇燃料电池负极反应式 ;如图,电解KI溶液制碘,在粗试管中加入饱和的KI溶液,然后再加入苯,插入一根石墨电极和一根铁电极,使用该燃料电池做电源,铁电极与 极(填正或负)相连接,通电一段时间后,断开电源,振荡试管,上层溶液为 色,当有1.27g 碘单质生成时,需要 g CH3OH.
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【题目】氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:
(1)与汽油相比,氢气作为燃料的优点是_________(至少答出两点)。但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:____________。
(2)氢气可用于制备H2O2。已知:
H2(g)+A(l)=B(l) ΔH1
O2(g)+B(l)=A(l)+H2O2(l) ΔH2
其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g)+ O2(g)= H2O2(l)的ΔH____0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是________。
a.容器内气体压强保持不变
b.吸收y mol H2只需1 mol MHx
c.若降温,该反应的平衡常数增大
d.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)>v(吸氢)
(4)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为_______。
(5)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OHFeO42+3H2↑,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO42,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
①电解一段时间后,c(OH)降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_______。
③c( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选M、N两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:_____________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】饮食是保证我们身体健康的基本需求,下列关于饮食的说法正确的是
A. 鸡蛋含有丰富的蛋白质,人类需要的蛋白质都可以由鸡蛋提供,多吃有益
B. 水果、蔬菜含有丰富的维生素,有人为了减肥,每天只吃水果蔬菜即可
C. 米饭含有大量的淀粉,成人每天食用量不能超过200g。
D. 要促进身体健康,各种食物必须合理搭配
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】痕检是公安机关提取犯罪嫌疑人指纹的一种重要方法,AgNO3显现法就是其中的一种:人的手上有汗渍,用手动过白纸后,指纹就留在纸上。如果将溶液①小心地涂到纸上,溶液①中的溶质就跟汗渍中的物质②作用,生成物质③,物质③在光照下,分解出的银粒呈灰褐色,随着反应的进行,银粒逐增多,由棕色变成黑色的指纹线。用下列化学式表示这三种物质都正确的是( )
A.①AgNO3 ②NaBr ③AgBr
B.①AgNO3 ②NaCl ③AgCl
C.①AgCl ②AgNO3 ③NaCl
D.①AgNO3 ②NaI ③AgI
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列关于苯的化学性质的叙述不正确的是( )
A. 易发生取代反应 B. 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 能发生加成反应使溴水褪色 D. 能燃烧
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