27.实验室用Cr2O3作催化剂做氨氧化实验.装置如下图所示.问: ①玻璃管和烧瓶中有何现象 ②浓硫酸的作用是 .如果没有浓硫酸.则会出现的现象是 ③实验停止后.过一段时间发现.浓硫酸中的导管被堵塞.其原因是 ④写出有关化学方程式 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2010?烟台一模)重铬酸钾(K2Cr2O7)是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成份为FeO?Cr2O3)为原料生产.实验室模拟工业生产如下图:

涉及的主要反应为:6FeO?Cr2O3+24NaOH+7KClO3
  △  
.
 
12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O
在反应器中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐.氧化铝与碳酸钠发生的反应为Al2O3+Na2CO3
  △  
.
 
2NaAlO2+CO2↑,生成的偏铝酸钠(NaAlO2)可与水反应NaAlO2+2H2O?NaAl(OH)4?Al(OH)3+NaOH.
(1)写出二氧化硅与碳酸钠反应的化学方程式
SiO2+Na2CO3
 高温 
.
 
Na2SiO3+CO2
SiO2+Na2CO3
 高温 
.
 
Na2SiO3+CO2

(2)NaFeO2能强烈水解,在操作②中生成沉淀而除去,试写出该反应的化学方程式:
NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH
NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH

(3)操作③调节后溶液的pH比原来降低,调节的目的是(用简要的文字和必要的离子方程式说明)
由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解,SiO32-+H2OHSiO3-+OH-、HSiO3-+H2OH2SiO3+OH-、AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-,降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动,当pH调到7~8时能使它们完全水解生成沉淀
由于硅酸钠和偏铝酸钠在溶液中发生水解,SiO32-+H2OHSiO3-+OH-、HSiO3-+H2OH2SiO3+OH-、AlO2-+2H2OAl(OH)3+OH-,降低pH有利于水解平衡向正反应方向移动,当pH调到7~8时能使它们完全水解生成沉淀

(4)称取重铬酸钾(K2Cr2O7式量为294)试样m g配成VmL溶液,取出V1 mL于锥形瓶中,加入适量的稀H2SO4和足量碘化钾,放于暗处5min,然后加入100mL水,同时加入3mL淀粉溶液作指示剂,用c mol?L-1Na2S2O3标准溶液滴定(相关反应为:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62- ).则:
①取V1 mL待测液应选用的仪器为
酸式滴定管(或移液管)
酸式滴定管(或移液管)
(写仪器名称).
②判断达到滴定终点的依据是
当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去且半分钟内不复现
当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去且半分钟内不复现

③设整个过程中其它杂质不参与反应.若实验中共用去Na2S2O3标准溶液V2mL,则计算所得产品中重铬酸钾纯度的代数式为
294×c×V×V2
6×1000×V1×m
×100%
294×c×V×V2
6×1000×V1×m
×100%
(不必化简).

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红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7?2H2O)是重要的基本化工原料,在印染工业、电镀工业和皮革工业中作助剂,在化学工业和制药工业中也用作氧化剂,应用领域十分广泛.
(1)实验室中红矾钠可用铬铁矿(主要成分:FeO?Cr2O3)利用以下过程来制取.

①步骤I中反应的化学方程式为:
4FeO?Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2?8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2;△H<0
该反应的化学平衡常数的表达式为
K=
c(CO2)8
c(O2)7
K=
c(CO2)8
c(O2)7

②图1、图2表示该反应在t1时达到平衡、在t2时因改变某个条件而发生变化的曲线:
由图1判断,反应进行至t2min时,曲线发生变化的原因是
t2时对平衡体系降温
t2时对平衡体系降温
(用文字表达).
由图2判断,t2min到t3 min 的曲线变化的原因可能是
b
b
(填编号)
a.升高温度        b.加了催化剂  c.将原料粉碎      d.缩小容器体积

(2)步骤Ⅱ中所得溶液显碱性,其中除含有Na2CrO4外还含有铝、硅元素的化合物,它们的化学式可能是
Na[A1(OH)4](或NaA1O2
Na[A1(OH)4](或NaA1O2
Na2SiO3
Na2SiO3

①步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7~8并煮沸,其目的是
除去[A1(OH)4]-(或A1O2-)、SiO32-等杂质
除去[A1(OH)4]-(或A1O2-)、SiO32-等杂质

②步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为:
2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O

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工业上常用铬铁矿(有效成份为FeO?Cr2O3,主要杂质为SiO2、Al2O3)为原料生产重铬酸钾(K2Cr2O7),实验室模拟工业法用铬铁矿制重铬酸钾的主要工艺流程如图所示,涉及的主要反应是:6FeO?Cr2O3+24NaOH+7KClO3
  △  
.
 
12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O,试回答下列问题:
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(1)⑤中溶液金属阳离子的检验方法是
 

(2)步骤③被沉淀的离子为(填离子符号)
 

(3)在反应器①中,二氧化硅与纯碱反应的化学方程式为:
 

(4)烟道气中的CO2可与H2合成甲醇.CH3OH、H2的燃烧热分别为:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol,写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式:
 

(5)2011年云南曲靖的铬污染事件,说明含铬废渣(废水)的随意排放对人类生存环境有极大的危害.电解法是处理铬污染的一种方法,金属铁作阳极、石墨作阴极电解含Cr2O72-的酸性废水,一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀.
①写出电解法处理废水的总反应的离子方程式
 

②已知Cr(OH)3的Ksp=6.3×10-31,若地表水铬含量最高限值是0.1mg/L,要使溶液中c(Cr3+)降到符合地表水限值,须调节溶液的c(OH-)≥
 
mol/L(只写计算表达式).

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(2010?肇庆二模)重铬酸钾(K2Cr2O7)是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成份为FeO?Cr2O3)为原料生产.实验室模拟工业生产如图:

请回答下列问题:
(1)①中发生的主要反应为:FeO?Cr2O3+NaOH+KClO3
加热
Na2CrO4+Fe2O3+KCl+H2O
则氧化剂是
KClO3
KClO3
(写化学式);Na2CrO4的系数是
12
12

(2)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,其中氧化铝与碳酸钠加热反应的化学方程式为
Al2O3+Na2CO3
  △  
.
 
2NaAlO2+CO2
Al2O3+Na2CO3
  △  
.
 
2NaAlO2+CO2
;NaFeO2能强烈水解,在操作②生成沉淀而除去,该反应的离子方程式为
FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-
FeO2-+2H2O=Fe(OH)3↓+OH-

(3)操作③调pH目的是将SiO32-和AlO2-转化为沉淀而除去,这两种沉淀的化学式为
H2SiO3、Al(OH)3
H2SiO3、Al(OH)3

(4)称取重铬酸钾(K2Cr2O7式量为294)试样m g配成VmL溶液,取出V1 mL于锥形瓶中,加入适量的稀H2SO4和足量碘化钾,放于暗处5min,然后加入100mL水,同时加入3mL淀粉溶液作指示剂,用c mol?L-1Na2S2O3标准溶液滴定(设杂质不反应),共用去Na2S2O3标准溶液V2mL,则所得产品中重铬酸钾纯度的代数式为
294×c×V×V2
6×1000×V1×m
×100%
294×c×V×V2
6×1000×V1×m
×100%
(不必化简,相关反应为:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62- )

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(2008?肇庆二模)重铬酸钾(K2Cr2O7)是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成份为FeO?Cr2O3)为原料生产.实验室模拟工业生产如图,涉及的主要反应有:6FeO?Cr2O3+24NaOH+7KClO3
  △  
.
 
 12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O.
(1)在反应器中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2.Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出二氧化硅.氧化铝分别与碳酸钠反应其中一个的化学方程式:
SiO2+Na2CO3
  △  
.
 
Na2SiO3+CO2
或Al2O3+Na2CO3
  △  
.
 
2NaAlO2+CO2
SiO2+Na2CO3
  △  
.
 
Na2SiO3+CO2
或Al2O3+Na2CO3
  △  
.
 
2NaAlO2+CO2

(2)NaFeO2能强烈水解,在操作②生成沉淀而除去,写出该反应的化学方程式:
NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH
NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH

(3)操作③的目的是(用简要的文字和化学方程式说明):
由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解,SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-.HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-.AlO2-+H2O?Al(OH)3+OH-,降低pH值有利于平衡向正反应方向移动;当pH调到7~8时它们水解完全
由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解,SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-.HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-.AlO2-+H2O?Al(OH)3+OH-,降低pH值有利于平衡向正反应方向移动;当pH调到7~8时它们水解完全

(4)操作④中,酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式:
2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O

(5)称取重铬酸钾试样m g配成VmL溶液,取出V1 mL于碘量瓶中,加入适量的稀H2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水和3mL淀粉作指示剂,用c mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(相关反应为:
Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O.I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,K2Cr2O7式量为294.则:
①滴定时用到的玻璃仪器有(写仪器名称)
酸式滴定管、锥形瓶
酸式滴定管、锥形瓶

②判断达到滴定终点的依据是:
当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去且半分钟内不复现
当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去且半分钟内不复现

③设整个过程中其它杂质不参与反应.若实验中共用去Na2S2O3标准溶液V2mL,则计算所得产品的中重铬酸钾的纯度的代数式为(不必化简)
294×c×V×V2
6×1000×V1×m
×100%
294×c×V×V2
6×1000×V1×m
×100%

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