3.重鉻酸鈉俗稱(chēng)紅礬鈉(Na2Cr2O7•2H2O),是重要的化工產(chǎn)品和強(qiáng)氧化劑.工業(yè)制備紅礬鈉的流程如下:

(1)化學(xué)上可將某些鹽寫(xiě)成氧化物的形式,如Na2SiO3可寫(xiě)成Na2O•SiO2,則Fe(CrO22可寫(xiě)成FeO•Cr2O3
(2)煅燒鉻鐵礦時(shí),礦石中難溶的Fe(CrO22生成可溶于水的Na2CrO4,反應(yīng)化學(xué)方程式如下:4Fe(CrO22+8Na2CO3+7O2═2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2.為了加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率,可采取的措施是粉碎礦石、升高溫度.(寫(xiě)一種即可)
(3)已知CrO42-在不同的酸性溶液中有不同的反應(yīng),如:
2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O;     3CrO42-+4H+═Cr3O102-+2H2O
①往混合溶液甲中加入硫酸必須適量的原因是少量不能除盡Na2CO3等雜質(zhì),過(guò)量會(huì)生成Na2Cr3O10等副產(chǎn)物.
②混合溶液乙中溶質(zhì)的化學(xué)式是Na2Cr2O7和Na2SO4
(4)在含Cr2O72-廢水中存在著平衡:Cr2O72-+H2O?2CrO42-+2H+,請(qǐng)寫(xiě)出該平衡的平衡常數(shù)表達(dá)式K=c(CrO42-2c(H+2/c(Cr2O72-),若繼續(xù)加水稀釋?zhuān)胶鈱⒄蛞苿?dòng)(填“正向”、“逆向”“不”).
(5)請(qǐng)配平堿性溶液還原法中發(fā)生的離子反應(yīng):
4Cr2O72-+□S2-+19H2O--8Cr(OH)3+3S2O32-+14OH-

分析 鉻鐵礦加入純堿,通入空氣煅燒,經(jīng)浸取后得到Na2CrO4、Na2CO3,加入適量硫酸,得到混合溶液乙含有Na2Cr2O7和Na2SO4,然后結(jié)晶可得到Na2Cr2O7晶體,
(1)類(lèi)比Na2SiO3可寫(xiě)成Na2O•SiO2完成Fe(CrO22的氧化物的形式;
(2)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析;
(3)①固體圖示及題中信息可知,少量不能除盡Na2CO3等雜質(zhì),過(guò)量會(huì)生成Na2Cr3O10等副產(chǎn)物;
②發(fā)生了反應(yīng)2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O,生成了Na2Cr2O7和Na2SO4;
(4)化學(xué)平衡常數(shù),是指在一定溫度下,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值,水不需要寫(xiě)出,加水促進(jìn)平衡正向移動(dòng);
(5)Cr2O72-→Cr3+,S2-→S2O32-,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒配平.

解答 解:鉻鐵礦加入純堿,通入空氣煅燒,經(jīng)浸取后得到Na2CrO4、Na2CO3,加入適量硫酸,得到混合溶液乙含有Na2Cr2O7和Na2SO4,然后結(jié)晶可得到Na2Cr2O7晶體,
(1)Fe(CrO22 中鐵元素化合價(jià)是+2價(jià),氧化物為FeO,鉻元素化合價(jià)+3價(jià),氧化物為Cr2O3,所以Fe(CrO22寫(xiě)成氧化物形式為FeO•Cr2O3,
故答案為:FeO•Cr2O3;
(2)增大反應(yīng)物接觸面積可以加快反應(yīng)速率,升高溫度可以大大加快反應(yīng)速率,
故答案為:粉碎礦石、升高溫度;
(3)①由于少量難以除盡碳酸鈉,過(guò)量會(huì)發(fā)生反應(yīng)3CrO42-+4H+=Cr3O102-+2H2O,生成了Na2Cr3O10等副產(chǎn)物,所以必須加入適量硫酸,
故答案為:少量不能除盡Na2CO3等雜質(zhì),過(guò)量會(huì)生成Na2Cr3O10等副產(chǎn)物;
②由于發(fā)生了反應(yīng)2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O,生成了Na2Cr2O7和Na2SO4,所以乙中溶質(zhì)的化學(xué)式Na2Cr2O7和Na2SO4,故答案為:Na2Cr2O7和Na2SO4;
(4)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義,可知Cr2O72-(aq)+H2O(l)?2CrO42-(aq)+2H+(aq)的平衡常數(shù)K=c(CrO42-2c(H+2/c(Cr2O72-),加水稀釋?zhuān)龠M(jìn)水解,平衡正向移動(dòng),
故答案為:c(CrO42-2c(H+2/c(Cr2O72-);正向;
(5)Cr2O72-→Cr3+,1molCr2O72-獲得電子物質(zhì)的量為1mol×2×(6-3)=6mol,S2-→S2O32-,2molS2-失去電子物質(zhì)的量為1mol×2×[2-(-2)]=8mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,最小公倍數(shù)為24,所以發(fā)生的離子反應(yīng)為:4Cr2O72-+6S2-+19H2O═8Cr(OH)3↓+3S2O32-+14OH-,
故答案為:4、6、19、8、3、14.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重鉻酸鈉的制取原理及除雜方法,為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰陀?jì)算能力的考查,注意合理分析題中信息,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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13.在合成塔中,點(diǎn)燃氯堿工業(yè)產(chǎn)生的氣體,可以看到火焰呈蒼白色,再用水吸收,可以得到重要的化工原料制鹽酸,而工業(yè)上生產(chǎn)往往因?yàn)楹需F離子而呈現(xiàn)黃色.

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8.前四周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W的原子最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍.X、Y和Z分屬不同的周期,他們的原子序數(shù)之和是W原子序數(shù)的5倍.W可以與Y組成YW型化合物.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)W元素原子的L層電子排布式為2s22p4,W3分子中的化學(xué)鍵類(lèi)型非極性共價(jià)鍵;
(2)X單質(zhì)與水發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為2F2+2H2O=4HF+O2;
(3)X的氫化物沸點(diǎn)與同主族下一周期的元素的氫化物的沸點(diǎn)比較,沸點(diǎn)較高的是HF(用化學(xué)式表示),原因是HF分子之間有氫鍵.
(4)含有元素Z的鹽的焰色反應(yīng)為紫色.許多金屬的鹽都可以發(fā)生焰色反應(yīng),其原因是激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí),以一定波長(zhǎng)(可見(jiàn)光區(qū)域)光的形式釋放能量.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

15.甲醇是一種重要的可再生能源.
(1)已知2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)△H=a kJ/mol
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=b kJ/mol
試寫(xiě)出由CH4和O2制取甲醇的熱化學(xué)方程式:2CH4(g)+O2(g)=2CH3OH(g)△H=(a+2b)kJ/mol.
(2)還可以通過(guò)下列反應(yīng)制備甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
甲圖是反應(yīng)時(shí)CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間的變化情況.從反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)平衡,用H2表示平均反應(yīng)速率υ(H2)=0.15mol/(L•min)

(3)在一容積可變的密閉容器中充入10mol CO和20mol H2,CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度(T)、壓強(qiáng)(P)的變化如乙圖所示.
①下列說(shuō)法能夠判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是BCD.
A.H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍
B.H2的體積分?jǐn)?shù)不再改變
C.體系中混合氣體的密度不再改變
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②A、B、C三點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率由大到小順序是υ(C)>υ(B)>υ(A).
(4)CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖丙所示.該反應(yīng)的逆反應(yīng)△H<0(填“>”或“<”).實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是在1.3×104kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很高,如果增加壓強(qiáng)CO的轉(zhuǎn)化率提高不大,而生產(chǎn)成本增加,經(jīng)濟(jì)效益低.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

12.①2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H1=-571.6kJ•mol-1
②CH4(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)+2H2(g)△H2=-36kJ•mol-1
③CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)△H3=+216kJ•mol
寫(xiě)出甲烷不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:CH4(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO(g)+2H2O(l)△H=-607.6 kJ•mol-1
現(xiàn)有1mol由H2O(g)與O2組成的混合氣體,且O2的體積分?jǐn)?shù)為x,將此混合氣體與足量CH4充分反應(yīng),當(dāng)x=0.75時(shí),反應(yīng)②與③放出(或吸收)的熱量相等.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

13.為了使宇航員在飛船中得到一個(gè)穩(wěn)定的、良好的生存環(huán)境,一般在飛船內(nèi)安裝盛有Na2O2或K2O2顆粒的裝置,它的用途是產(chǎn)生氧氣.下列關(guān)于Na2O2的敘述正確的是:(  )
①Na2O2中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比是1:1
②Na2O2分別與水及CO2反應(yīng)產(chǎn)等量氧氣時(shí),轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等
③Na2O2投入到紫色石蕊試液中,溶液先變藍(lán),后褪色
④Na2O2能與酸反應(yīng)生成鹽和水,所以Na2O2是堿性氧化物
⑤Na2O2與水反應(yīng),Na2O2既是氧化劑,又是還原劑.
A.①③⑥B.②③⑤C.①②⑤D.①④⑤

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