【题目】我国西安兵马佣二号坑出土的宝剑因含有铬而锋利无比。目前,工业用硬铬尖晶石(属于含氧酸盐,主要含MN2O4其中M代表Mg或Fe,N代表Cr或Al)制备重铬酸钠(工业流程如图),同时电解重铬酸钠溶液便可得到铬。
(1)硬铬尖晶石中,Cr的化合价为__。
(2)在步骤II中除去的离子是___,操作X的名称为___。
(3)写出步骤III中H2O2表现的性质是___,已知步骤III所得溶液c(Cr3+)=0.010mol/L,常温下,加NaOH使c(Fe3+)和c(Al3+)均降至10-5mol/L,应控制溶液的pH为___。(常温下:[Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-35,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38]。
A.10~11 B.>11 C.约为10 D.约为4
(4)已知NaBiO3和Bi(OH)3都是难溶于水的固体。在步骤IV中发生化学反应的离子方程式为___,步骤V中CO2压强越大Na2Cr2O7产率越高,其原因是___。
(5)工业上用电解法制备铬,其装置示意图如图:
电解池工作时,阴极发生的电极反应式为___,该装置的电能主要转变为___能。
【答案】+3 Mg2+(或镁离子) 过滤 氧化性 D 3NaBiO3+2Cr3++7OH-+H2O=2CrO42-+3Bi(OH)3+3Na+ CO2压强越大,其溶解度越大,溶液的酸性越强,Cr2O72-产率也就越高 Cr2O72-+12e-+14H+=2Cr+7H2O 化学
【解析】
由流程图及题目提供的信息知:硬铬尖晶石经过酸溶后溶液中含有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cr3+等离子,经过步骤II除去了Mg2+,用双氧水把溶液中Fe2+氧化成Fe3+、再经过调节pH、在步骤III中除去了氢氧化铝、氢氧化铁沉淀,含Cr3+的溶液经浓缩后,步骤IV为在碱性条件下用氧化剂NaBiO3把Cr3+氧化成CrO42-,步骤V中则调溶液到酸性,使CrO42-,转变为Cr2O72-,据此回答;
(1))由信息:硬铬尖晶石属于含氧酸盐,主要含MN2O4,其中M代表Mg或Fe,N代表Cr或Al,则M为+2价,N为+3价,则Cr的化合价为+3;
答案为:+3;
(2)从硬铬尖晶石所含元素种类看,经过酸溶后溶液中含有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cr3+等离子,从后续流程看,步骤II以后溶液中已经没有镁离子,步骤III中除去了氢氧化铝、氢氧化铁沉淀,可知在步骤II中除去的是Mg2+(或镁离子),操作X则是过滤;
答案为:Mg2+(或镁离子);过滤;
(3)步骤III中除去了氢氧化铝、氢氧化铁沉淀,可推知Fe2+被H2O2氧化成+3价,故H2O2表现了氧化性,它是一种绿色氧化剂;当溶液中c(Cr3+)=0.010mol/L,因为按常温下Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32,则c(OH-)<10-10 mol/L,c(H+)>10-4 mol/L,则应控制溶液的pH<4,按常温下Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-35,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38可知,此条件下,铝离子、铁离子已沉淀完全,故选D;
答案为:氧化性;D;
(4)从流程图知,步骤IV为碱性条件下,溶液中的Cr3+被NaBiO3氧化成CrO42-,则发生离子方程式为:3NaBiO3+2Cr3++7OH-+H2O=2CrO42-+3Bi(OH)3+3Na+;步骤V为铬酸钠转化成重铬酸钠的过程:,从反应知,CO2压强越大,其溶解度越大,溶液的酸性越强,越有利于平衡左移,即Cr2O72-产率也就越高;
答案为:3NaBiO3+2Cr3++7OH-+H2O=2CrO42-+3Bi(OH)3+3Na+;CO2压强越大,其溶解度越大,溶液的酸性越强,Cr2O72-产率也就越高;
(5)由工业电解法制铬装置示意图知:电解时,阴极上Cr2O72-得到电子被还原,则电极反应式为Cr2O72-+12e-+14H+=2Cr+7H2O;电解池是电能主要转变为化学能的装置;
答案为:Cr2O72-+12e-+14H+=2Cr+7H2O;化学。
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.60g冰醋酸和果糖的混合物中含氧原子的数目为2NA
B.标准状况下,33.6LCHCl3中含有的共价键的数目为6NA
C.常温下,将2.7gAl投入足量的浓硝酸中,转移电子数为0.3NA
D.78gH2SiO3胶体中含有的胶粒数目为NA
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【题目】某温度下,分别向10.00mL0.1mol/L的KCl和K2CrO4溶液中滴加0.1mol/LAgNO3溶液,滴加过程中-lgc(M)(M为Cl-或CrO42-)与AgNO3溶液体积(V)的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法不正确的是( )
A.曲线L1表示-lgc(Cl-)与V(AgNO3)的变化关系
B.M点溶液中:c(NO3-)>c(K+)>c(Ag+)>c(H+)>c(OH-)
C.该温度下,Ksp(Ag2CrO4)=4.0×10-12
D.相同实验条件下,若改为0.05mol/L的KCl和K2CrO4溶液,则曲线L2中N点移到Q点
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【题目】有铁、氧化铁、四氧化三铁的混合物3.64克,加入50mL2mol/L盐酸溶液时,恰好完全反应,并且生成气体的体积在标准状况下为0.224升,向所得溶液中滴加KSCN溶液无明显变化。若将等质量的该混合物在CO中加热并充分反应,冷却后固体的质量为( )
A. 2 .8克 B. 1.52克 C. 3.4克 D. 2克
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【题目】Ⅰ.我国的青海省有许多盐湖盛产食盐,人类与食盐关系密切,食盐在老百姓生活和现代社会的工农业生产中均有重要作用。粗盐中含Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质,为了除去可溶性杂质,有以下实验步骤进行提纯:
①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2溶液。
(1)以下操作顺序不合理的是 _______。
A.②⑤④③① B.④⑤②①③ C.⑤②④①③ D.⑤④②①③
(2)用提纯的NaCl配制450 mL 4.00 mol·L-1NaCl溶液,所用仪器除天平、药匙、烧杯、玻璃棒外还有________(填仪器名称)。
(3)通过步骤①中过滤后的滤液,检验SO42-是否除尽的操作方法是_________________________
Ⅱ.向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入2.0 mol/L的盐酸,产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。回答下列问题:
(1)图1中通入CO2后所得溶液的溶质成分为____________________;
(2)图3中通入CO2后所得溶液的溶质成分为____________________。
Ⅲ.已知氮化镁极易与水反应:Mg3N2+6H2O===2NH3↑+3Mg(OH)2↓。将足量的镁条置于空气燃烧,可能会发生下列反应①2Mg+O22MgO;②3Mg+N2
Mg3N2;③2Mg+CO2
2MgO+C;④Mg+H2O(g)
MgO+H2。请设计一个实验,验证产物中含有氮化镁(Mg3N2):_________________________。
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【题目】某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图ⅠⅣ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的是(填装置序号)___。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为___;与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是(填选项序号)___。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是(填化学式)___。
(4)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应,
①当石灰水过量时,其离子方程式为:___;
②当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2:1时,所得溶液中溶质的化学式为___,请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子___。
(5)已知NaHCO3溶液呈碱性,则在该溶液中c(H2CO3)______c(CO32-),其原因是:__________________。
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【题目】某同学在实验室中进行如下实验:
编号 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
实验 | |||
现象 | 没有明显变化,溶液仍为无色 | 有沉淀生成,溶液为蓝色 | 有无色气泡产生 |
以下结论不正确的是
A.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应B.Ⅱ中的白色沉淀为BaSO4
C.Ⅲ中的化学方程式为2HCl+Zn=ZnCl2+H2↑D.Ⅲ中发生的反应是氧化还原反应
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【题目】在一个密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 。已知反应过程中某一时刻,SO2、O2、SO3分别是2mol/L、1mol/L、2mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
A.SO2为4mol/L,O2为2mol/LB.SO2为2.5mol/L
C.SO2、SO3均为1.5mol/LD.SO3为4mol/L
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【题目】某化学小组在实验室选用下图所示装置 (夹持装置略)采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2。
已知:①乙醚的熔点为-116.3℃,沸点为34.6℃。
②Mg和Br2反应非常剧烈,放出大量的热;MgBr2具有强吸水性;MgBr2能与乙醚发生反应 MgBr2 +3C2H5OC2H5MgBr2 3C2H5OC2H5。
③不考虑氮气与镁的反应
实验主要步骤如下:
I.选用上述部分装置,正确连接,检查装置的气密性。向装置中加入药品。
II.加热装置A,迅速升温至140℃,并保持140℃加热一段时间,停止加热。
III.通入干燥的氮气,使溴分子缓慢进入装置B中,直至完全加入。
IV.装置B中反应完毕后恢复至室温,过滤,将滤液转移至干燥的烧瓶中,在冰水中冷却,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗产品。
V.用苯洗涤粗产品,过滤,得三乙醚合溴化镁,将其加热至160℃分解得无水 MgBr2。
请回答下列问题:
(1)装置A中使用仪器m的优点是_______;
(2)步骤I中所选装置的正确连接顺序是a _____(填小写字母),装置D的作用是____;
(3)若加热装置A一段时间后发现忘记加入碎瓷片,应该采取的正确操作是________;
(4)实验中不能用干燥空气代替干燥N2,原因是___________;
(5)有关步骤V的说法,正确的是____;
A 可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 B 洗涤晶体可选用0℃的苯
C 加热至160℃的主要目的是除去苯 D 该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴
(6)为测定产品的纯度(假定杂质不参与反应),可用EDTA (简写为Y4-,无色)标准溶液滴定,以络黑T为指示剂(pH=6.3~11.6时显蓝色,pH>11.6时显橙色)。已知: Mg2+与络黑T形成的配合物(Mg2+-络黑T)呈酒红色,Mg2+与Y4-形成的MgY2-为无色;在pH约为9的缓冲溶液中滴定,反应的离子方程式为:Mg2+ + Y4-=MgY2-,Mg2+-络黑T+Y4- =MgY2- +络黑T。
①判断滴定终点的现象为____________________;
②测定前,先称取0.2500g无水MgBr2产品,溶解后,加人2滴络黑T试液作指示剂,用0.0500 mol·L-1 EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液25.00 mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是___(以质量分数表示)。
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