【題目】重鉻酸鉀常用作有機(jī)合成的氧化劑和催化劑等。由含鉻廢液(主要含Cr3+Fe3+、K+、SO42-)制備K2Cr2O7的流程如圖所示。

已知:i.在酸性條件下,H2O2能將Cr2O72-還原為Cr3+

ii.相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:

金屬離子

Fe3+

Cr3+

開始沉淀的pH

1.5

4.9

沉淀完全的pH

2.8

6.8

回答下列問題:

(1)濾渣①的主要成分為_________(填化學(xué)式)。

(2)"氧化步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________

(3)“加熱"操作的目的是_________。

(4)“酸化"過程中發(fā)生的反應(yīng)為2CrO42- +2H+Cr2O72-+ H2O (K=4.0×1014L3·mol -3)。已知酸化后溶液(pH=1)c(Cr2O72- )=6. 4×10-3 mol·L-1,則溶液中c(CrO42-)=_______。

(5)可利用微生物電池將鍍鉻廢水中的Cr2O72-催化還原,其工作原理如圖所示:

在該電池中,b______極,a極的電極反應(yīng)為__________

(6)K2 Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液還可用于測定市售硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol -1)的純度。測定步驟如下:

i.溶液配制:稱取1.2400g市售硫代硫酸鈉晶體樣品,用新煮沸并冷卻的蒸餾水在燒杯中溶解,完全溶解后.全部轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中.加蒸餾水至刻度線。

ii.滴定:取0.01000 mol. L-1K2Cr2 O7標(biāo)準(zhǔn)溶液20. 00 mL,稀硫酸酸化后加入過量KI溶液,發(fā)生反應(yīng)(Cr2O72-被還原成Cr3+ ,I-被氧化成I2)。然后用硫代硫酸鈉樣品溶液滴定至淡黃綠色,發(fā)生反應(yīng):I2+2S2O32 - =S4O62-+2I-。加入淀粉溶液作為指示劑,繼續(xù)滴定,當(dāng)溶液藍(lán)色褪去.即為終點(diǎn)。平行滴定3次,樣品溶液的平均用量為25.00mL

①稀硫酸酸化的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液與KI溶液反應(yīng)的離子方程式為_________

②該市售硫代硫酸鈉晶體樣品的純度為_______%(保留1位小數(shù))。

【答案】Cr(OH)3Fe(OH)3 2Cr(OH)3+3H2O2+4OH-=2CrO42-+8H2O 除去過量的H2O2 CH3COOH8e+2H2O=2CO2+8H+ Cr2O72-+14H++6I-=3I2+2Cr3++7H2O 96.0

【解析】

含鉻廢液(主要含Cr3+、Fe3+、K+、SO42-等)制備K2Cr2O7的流程:廢液與足量KOH反應(yīng)生成沉淀CrOH3、FeOH3,過濾得到濾渣①CrOH3、FeOH3混合物,除去K+、SO42-等離子,堿性條件下在濾渣中加入過氧化氫氧化CrOH3生成K2CrO4,過濾除去FeOH3,得到K2CrO4濾液②,加熱除去過量過氧化氫,防止后續(xù)加酸時(shí)H2O2能將Cr2O72-還原為Cr3+,加酸調(diào)pH=1,使K2CrO4溶液轉(zhuǎn)化為K2Cr2O7溶液,蒸發(fā)結(jié)晶得到K2Cr2O7晶體,以此解答。

1)根據(jù)形成氫氧化物沉淀的pH范圍知濾渣①成分為CrOH3、FeOH3混合物,故答案為:Cr(OH)3、Fe(OH)3;

2氧化步驟中,堿性條件下,過氧化氫氧化Cr(OH)3,生成K2Cr2O7溶液,結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒得化學(xué)方程式為2Cr(OH)3+3H2O2+4KOH=2K2CrO4+8H2O,則離子方程式為:2Cr(OH)3+3H202+4OH-=2CrO42-+8H20,故答案為:2Cr(OH)3+3H2O2+4OH-=2CrO42-+8H2O;

3)因?yàn)樵谒嵝詶l件下,H2O2能將Cr2O72-還原為Cr3+,為防止后續(xù)酸化步驟中Cr2O72-Cr2O72-還原為Cr3+而混入雜質(zhì),所以酸化之前必須除去H2O2,并且H2O2對熱不穩(wěn)定、易分解,通過加熱可除去,故答案為:除去過量的H2O2;

4酸化后溶液(pH=1),即c(H+)=0.1mol/L,反應(yīng)2CrO42- +2H+Cr2O72-+ H2O K=,則,故答案為:;

5b極上Cr2O72被還原,應(yīng)為正極反應(yīng),則a為負(fù)極,乙酸被氧化生成二氧化碳,電極方程式為:CH3COOH8e+2H2O=2CO2+8H+,故答案為:正;CH3COOH8e+2H2O=2CO2+8H+;

6)①在酸性條件下,Cr2O72-被還原成Cr3+ I-被氧化成I2,同時(shí)有水生成,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒配平反應(yīng)得:Cr2O72-+14H++6I-=3I2+2Cr3++7H2O,故答案為:Cr2O72-+14H++6I-=3I2span>+2Cr3++7H2O;

②根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移守恒得:n(I2)=3n(Cr2O72-)=3×0.01000 mol. L-1×0.02L=0.0006mol,根據(jù)I2+2S2O32 - =S4O62-+2I-得:n(Na2S2O3)=2n(I2)= 0.0006mol×2=0.0012mol,則該市售硫代硫酸鈉晶體樣品的純度為,故答案為:96.0%。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】按要求回答下列問題:

(1)命名為“2-乙基丙烷,錯(cuò)誤原因是___________;將其命名為“3-甲基丁烷,錯(cuò)誤原因是___________。正確命名為___________。

(2)的名稱為___________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】SPC2Na2CO33H2O2具有Na2CO3H2O2的雙重性質(zhì),廣泛應(yīng)用于印染、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域。以芒硝(Na2SO410H2O)、H2O2等為原料制備SPC的工藝流程如下:

回答下列問題:

1)步驟I_____(填沒有)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

2)步驟II中會(huì)生成一種可以循環(huán)使用的物質(zhì),該物質(zhì)的化學(xué)式為_____。

3)步驟Ⅲ中需要加熱,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

4)步驟Ⅳ中,合成時(shí)需選擇溫度為15℃,其目的是_____,從環(huán)境保護(hù)的角度看,詼流程中存在的缺點(diǎn)是_______。

5SPC的保存方法是________。

6)過氧化氫用催化劑催化分解時(shí)生成水和氧原子,該氧原子非;顫姡Q為活性氧。稱量0.1600 g樣品, 置于250 mL錐形瓶中,并用100 mL 0. 5 molL-1硫酸溶解完全,立即用0.02000molL-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定至終點(diǎn)時(shí)溶液顏色為_____,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)為原來的顏色,進(jìn)行三次平行實(shí)驗(yàn),消耗KMnO4溶液的平均體積為26.56 mL。另外,在不加樣品的情況下按照上述過程進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn),消耗KMnO4溶液的平均體積為2.24 mL。該樣品的活性氧含量為______%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】向溴水中加入足量的乙醛溶液,可以看到溴水褪色,對產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因有如下三種猜想:溴水與乙醛發(fā)生取代反應(yīng);由于乙醛分子中有不飽和鍵,溴水與乙醛發(fā)生加成反應(yīng);由于乙醛具有還原性,溴水將乙醛氧化為乙酸。為探究哪種猜想正確,一研究性學(xué)習(xí)小組提出了如下兩種實(shí)驗(yàn)方案:

方案一:檢驗(yàn)褪色后溶液的酸堿性;

方案二:測定反應(yīng)前溴水中 Br2 的物質(zhì)的量和反應(yīng)后溶液中 Br—離子的物質(zhì)的量。

1方案一是否可行__________(,理由是____________________

2假設(shè)測得反應(yīng)前溴水中 Br2 的物質(zhì)的量為 amol,

若測得反應(yīng)后 n(Br__________mol,則說明溴水與乙醛發(fā)生取代反應(yīng);

若測得反應(yīng)后 n(Br__________mol,則說明溴水與乙醛發(fā)生加成反應(yīng);

若測得反應(yīng)后 n(Br__________mol,則說明溴水將乙醛氧化為乙酸。

3按物質(zhì)的量之比為 15 配制 1000mLKBrO3KBr 溶液,該溶液在酸性條件下完全反應(yīng)可生成 0.5molBr2。取該溶液 10mL 加入足量乙醛溶液,使其褪色,然后將所得溶液稀釋為 100mL,準(zhǔn)確量取其中 10mL,加入過量的 AgNO3 溶液,過濾、洗滌、干燥后稱量得到固體 0.188g。若已知 CH3COOAg 易溶于水,試通過計(jì)算判斷溴水與乙醛發(fā)生反應(yīng)的類型為__________(選填猜想序號(hào)。

4寫出上述測定過程中的三個(gè)反應(yīng)的離子方程式:

①KBrO3 KBr 在酸性條件下的反應(yīng):______________________________

溴水與乙醛的反應(yīng):______________________________;

測定 Br離子含量的反應(yīng):______________________________;

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上用空氣氧化(NH42SO3的方法制。NH42SO4,某研究小組用如圖裝置模擬該過程,并通過測定反應(yīng)后溶液中SOT的濃度來計(jì)算該反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①按圖連接好裝置,檢查裝置氣密性;

②取200 mL 0.5000 molL-1NH42SO3溶液(調(diào)節(jié)pH = 8)裝入三頸燒瓶中,加入催化劑,控制氣體流速為300 Lh-1,在溫度為50℃下進(jìn)行實(shí)驗(yàn);

③反應(yīng)2.5 h后,測定反應(yīng)后溶液中SO32-的濃度。

回答下列問題:

1)儀器M的名稱為_____,儀器M中裝有H2O2溶液,則裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______

2)實(shí)驗(yàn)中通如N2的目的是_____。

3)裝置B的作用是_____(任答一條)。

4)裝置C中采用多孔球泡的目的是_____,已知亞硫酸銨溶液的pH小于8,要調(diào)節(jié)裝置C中溶液的pH=8,應(yīng)向該溶液中加入一定量的_____(填標(biāo)號(hào)

a NH3 H2O b BaOH2 c 澄清石灰水

5)該實(shí)驗(yàn)缺少的裝置是_____。

6)取VmL反應(yīng)后的溶液(反應(yīng)前后體積不變)于碘量瓶中,滴入3滴淀粉溶液,用a molL-1的標(biāo)準(zhǔn)碘溶 液滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗碘水的體積為b mL,則(NH4 2SO3的轉(zhuǎn)化率為_____

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,向20mL0.2mol·L-1H2A溶液中滴加0.2mol.L-1NaOH溶液,溶液中微粒H2A、HA-A2-的物質(zhì)的量的變化曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

A.當(dāng)V[NaOH(aq)]=20 mL時(shí).c(OH- )=c(H+ )+c(HA- )+2c(H2A)

B.P點(diǎn)時(shí),c(Na+ )+c(H+ )=c(OH- )+c(HA- ) +c(A2- )+c(H2A)

C.當(dāng)V[NaOH(aq)]=30 mL時(shí),2c(Na+ )=3[c(HA- )+c(A2- )+c(H2A)]

D.當(dāng)V[NaOH(aq)]=40 mL.時(shí).c(Na+ )>c(A2- )>c(OH- )>c(HA- )>c(H2A)>c(H+)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】新合成的藥物J的合成方法如圖所示:

已知:R1—NH—R2+Cl—R3+HCl

R1COOR2+R3CH2COOR4+R2OH

(R1、R2R3、R4為氫或烴基)

回答下列問題:

(1)B的化學(xué)名稱為______________,F的結(jié)構(gòu)簡式為_____________

(2)有機(jī)物CH2=CHCH2NH2中的官能團(tuán)名稱是_______,由A生成B的反應(yīng)類型為_____

(3)③的化學(xué)方程式為__________

(4)已知④有一定的反應(yīng)限度,反應(yīng)進(jìn)行時(shí)加入吡啶(C5H5N,屬于有機(jī)堿)能提高J的產(chǎn)率,原因是________。

(5)有機(jī)物K分子組成比F少兩個(gè)氫原子,符合下列要求的K的同分異構(gòu)體有_________(不考慮立體異構(gòu))

①遇FeCl3溶液顯紫色

②苯環(huán)上有兩個(gè)取代基

(6)是一種重要的化工中間體。以環(huán)已醇()和乙醇為起始原料,結(jié)合已知信息選擇必要的無機(jī)試劑,寫出制備的合成路線:_________________(已知:RHC=CHRRCOOH+RCOOH,R、R'為烴基。用結(jié)構(gòu)簡式表示有機(jī)物,用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化合物W可用作高分子膨脹劑,一種合成路線如下:

回答下列問題:

(1)A的化學(xué)名稱為________。

(2)②的反應(yīng)類型是__________

(3)反應(yīng)④所需試劑,條件分別為________

(4)G的分子式為________。

(5)W中含氧官能團(tuán)的名稱是____________。

(6)寫出與E互為同分異構(gòu)體的酯類化合物的結(jié)構(gòu)簡式(核磁共振氫譜為兩組峰,峰面積比為1∶1)______________

(7)苯乙酸芐酯()是花香型香料,設(shè)計(jì)由苯甲醇為起始原料制備苯乙酸芐酯的合成路線__________(無機(jī)試劑任選)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在溫度t1t2下,X2(g)H2反應(yīng)生成HX的平衡常數(shù)如下表

化學(xué)方程式

K(t1)

K(t2)

F2H22HF

1.8×1036

1.9×1032

Cl2H22HCl

9.7×1012

4.2×1011

Br2H22HBr

5.6×107

9.3×106

I2H22HI

43

34

根據(jù)K的變化,結(jié)合已有知識(shí)推測,隨著鹵素原子核電荷數(shù)的降低,下列說法不正確的是

A.在相同條件下,平衡時(shí)X2的轉(zhuǎn)化率逐漸升高

B.X2H2反應(yīng)的劇烈程度逐漸減弱

C.HX的還原性逐漸減弱

D.HX的生成為放熱反應(yīng),由此可知t1<t2

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