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【化学–选修2:化学与技术】(15分)
重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备红矾钠的流程如下:

(1)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成                          
(2)煅烧铬铁矿时,矿石中难溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4,反应化学方程式如下:4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2 = 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2。为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是                            。(写一种即可)
(3)已知CrO42在不同的酸性溶液中有不同的反应,如:
2CrO42+2H+= Cr2O72+H2O;     3CrO42+4H+= Cr3O102+2H2O
① 往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是                                    
② 混合溶液乙中溶质的化学式是                 
(4)在含Cr2O72废水中存在着平衡:Cr2O72+H2O2CrO42+2H+,请写出该平衡的平衡常数表达式K=       ,若继续加水稀释,平衡将    移动(填“正向”、“逆向”“不”)。
(5)请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应:
□Cr2O72+□S2+□H2O ——□Cr(OH)3+□S2O32+□OH

(15分)(1)FeO·Cr2O3(2分)
(2)粉碎矿石、升高温度(2分)
(3)① 少量不能除尽Na2CO3等杂质,过量会生成Na2Cr3O10等副产物。(2分)
② Na2Cr2O7和Na2SO4(2分)
(4)c(CrO42)2c(H+)2/c(Cr2O72) (2分)   正向(2分)
(5) 4  6  19  8  3  14 (3分)

解析试题分析:(1)根据元素的化合价,把盐写成氧化物的形式,中间用·连接,Fe(CrO2)2中Fe为+2价,对应氧化物为FeO,Cr为+3价,对应氧化物为Cr2O3,所以Fe(CrO2)2的氧化物形式为FeO·Cr2O3
(2)考虑综合效益,加快反应速率,可以升高温度或把矿石粉碎;
(3)① 加硫酸的目的是除去杂质碳酸钠,少量不能除尽Na2CO3等杂质,过量会生成Na2Cr3O10等副产物,所以加入硫酸必须适量;
②因为最终得到的晶体是Na2Cr2O7·2H2O,所以混合溶液乙中的溶质是Na2Cr2O7及Na2SO4
(4)根据化学平衡常数的表达式,Cr2O72+H2O2CrO42+2H+平衡常数K=c(CrO42)2c(H+)2/c(Cr2O72) ;加水稀释,反应物、生成物的浓度均减小,但生成物的浓度幂之积减小的更多,平衡正向移动;
(5)根据得失电子守恒法配平方程式,Cr2O72中Cr为+6价,产物Cr(OH)3中Cr为+3价;反应物中S元素的化合价为-2价,产物中S元素的化合价为+2价,Cr2O72中Cr整体降6价,S整体升高8价,6、8的最小公倍数是24,所以6×4,Cr2O72前的系数是4,Cr(OH)3前的系数是8;8×3,所以S2O32前的系数是3,S2前的系数是6,根据电荷守恒配平OH的系数是14,观察法配平H2O的系数是19,所以答案是 4  6  19  8  3  14 。
考点:考查化学式的改写,操作的判断,物质的判断,平衡的移动,离子方程式的配平

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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:单选题

下列有关说法正确的是(   )

A.一个SiO2分子中含有2个Si—O键,一个C2H4中含5对共用电子 
B.给铁皮镀锌可以有效的防止铁的电化学腐蚀 
C.金属氧化物和硝酸反应都只生成盐和水  
D.在强电解质水溶液中电解质全都以自由移动的离子形式存在 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(12分)我国有广阔的海岸线,海水综合利用大有可为。海水中溴含量为65 mg·L-1,从海水中提取溴的工业流程如下:

(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是:
________________________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的________。
A.氧化性      B.还原性       C.挥发性      D.腐蚀性
(3)以上流程Ⅱ中涉及的离子反应如下,请在下面方框内填入适当的化学计量数:

(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。
写出溴与二氧化硫水溶液反应的离子方程式:________________________________。
由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是                
(5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法,下列可以用作溴的萃取剂的是________。
A.乙醇        B.四氯化碳     C.裂化汽油        D.苯

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
(1)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如题20图—1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:S2—2eS (n—1)S+ S2 Sn2
①写出电解时阴极的电极反应式:                  
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成             
(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如题20图—2所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是           
②反应中当有1molH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3的物质的量不变,需要消耗O2的物质的量为               
③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有                   
(3)H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如题20图—3所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为             

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某无色溶液X,由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、[Al(OH)4]--、 MnO4、CO32-- 、SO42—中的若干种离子组合,取溶液进行如下连续试验:(填化学用语)

(1)气体A的成分是:_________________,气体B的成分是_____________
(2)X溶液中一定存在的离子是:____________________________
(3)写出步骤①发生反应的所有离子反应方程式:_________________________
(4)写出步骤②形成白色沉淀甲的离子方程式:______________________
(5)写出白色沉淀乙的可能组成:____________________________

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

研究人员研制利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收硫酸厂的尾气SO2,制备硫酸锰的生产流程如下:

已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2,还含有少量的Fe2、Al3、Ca2、Pb2等其他金属离子。PbO2的氧化性大于MnO2。PbSO4是一种微溶物质。有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表,阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图。

离子
 
离子半径(pm)
 
开始沉淀
时的pH
 
完全沉淀
时的pH
 
Fe2
 
74
 
7.6
 
9.7
 
Fe3
 
64
 
2.7
 
3.7
 
Al3
 
50
 
3.8
 
4.7
 
Mn2
 
80
 
8.3
 
9.8
 
Pb2
 
121
 
8.0
 
8.8
 
Ca2
 
99
 

 

 
 

请回答下列问题:
(1)写出浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式                            
(2)氧化过程中主要反应的离子方程式                                 
(3)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH值,此处调节pH值用到的仪器是       ,应调节pH的范围为                     
(4)阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子。请依据图、表信息回答,决定阳离子吸附剂吸附效果的因素有                                  等;吸附步骤除去的主要离子为:               
(5)CaSO4是一种微溶物质,已知Ksp(CaSO4)=9.10×10—6。现将c mol·L—1CaCl2溶液与2.00×10—2 mol·L—1Na2SO4溶液等体积混合(忽略体积的变化),则生成沉淀时,c的最小值是    

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

【化学——选修2:化学与技术】(15分)
电镀厂镀铜废水中含有CN-和Cr2O72-离子,需要处理达标后才能排放。该厂拟定下列流程进行废水处理,回答下列问题:

(1)上述处理废水流程中主要使用的方法是_________________;
(2)②中反应后无气体放出,该反应的离子方程式为______________;
(3)步骤③中,每处理0.4mol Cr2O72-时转移电子2.4mol,该反应的离子方程式为               
(4)取少量待测水样于试管中,加入NaOH溶液,观察到有蓝色沉淀生成,再加Na2S溶液,蓝色沉淀转化成黑色沉淀,请使用化学用语和文字解释产生该现象的原因                    
(5)目前处理酸性Cr2O72-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO4 ·7H2O将Cr2O72-还原成Cr3+,调节pH,Fe、Cr转化成相当于:(铁氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀。
处理1mol Cr2O72-,需加入a mol FeSO4 ? 7H2O,下列结论正确的是_______。

A.x ="0.5" ,a ="8" B.x ="0.5" ,a =" 10" C.x =" 1.5" ,a =8 D.x =" 1.5" ,a = 10

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:

回答下列问题:
(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生:
2Fe3+Fe=3Fe2
2TiO2(无色)+Fe+4H=2Ti3(紫色)+Fe2+2H2O
Ti3(紫色)+Fe3+H2O=TiO2(无色)+Fe2+2H
加入铁屑的作用是                                                
(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶,该溶胶的分散质颗粒直径大小在       范围。
(3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质,还可制得钛白粉。已知25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe(OH)3+3H??Fe3+3H2O的平衡常数K=       
(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式:                                                                
(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是       (只要求写出一项)。
(6)依据下表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4,可采用       方法。

 
TiCl4
SiCl4
熔点/℃
-25.0
-68.8
沸点/℃
136.4
57.6
 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某厂的酸性工业废水中含有一定量的Na、Al3、Fe3、Cu2、Cl。该厂利用如图所示的工艺流程图,利用常见的气体氧化物、酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中生产出了氯化铁、氧化铝、NaCl晶体和金属铜,产生了很好的社会经济效益。

请填写下列空白:
(1)图中试剂1是________,试剂2是________。
(2)步骤1和步骤2所用到的玻璃仪器是________。
(3)步骤1反应的离子方程式为__________________________________。
(4)步骤3反应的离子方程式为__________________________________。
(5)从节约药品和环保方面考虑,步骤5所发生反应的离子方程式应为____________________________。

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