【题目】某Cr2O3样品中含有少量Al2O3、MgO等杂质。实验室以此样品为主要原料制取重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程如下:
已知:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。
(1) 上述氧化过程中,若将1 mol Cr2O3转化成Na2CrO4,消耗氧气的体积(标准状况)是________。
(2) 酸化1中为确保溶液中Al3+、AlO2-浓度均不超过10-6 mol·L-1,需调节溶液pH的范围是________。
已知:Al(OH)3(s) H++AlO2-+H2O的K=1×10-14;Ksp[Al(OH)3]=1×10-33
(3)酸化2后所得溶液加入KCl发生复分解反应,该反应能发生的原因是_________________。
(4) 称取重铬酸钾试样2.40 g 配成250 mL溶液,取出25.00 mL于碘量瓶中,加入稀硫酸和足量碘化钾(铬被还原为Cr3+)并放于暗处6min左右,然后加入适量水和数滴淀粉指示剂,用0.24 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点(发生反应:I2+2S2O32-===2I-+S4O62-,杂质不参与反应),共用去Na2S2O3标准溶液20.00mL。求所得产品中重铬酸钾的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)33.6 L;
(2)5~8;
(3)K2Cr2O7溶解度比Na2Cr2O7更小
(4)根据题意得关系式K2Cr2O7~3I2~6Na2S2O3,则:
n(K2Cr2O7)=×n(Na2S2O3)=
×0.24 mol·L-1×0.020 L=0.000 8 mol
m(K2Cr2O7)试样=0.000 8 mol×294 g·mol-1×=2.352 g
w(K2Cr2O7)=×100% =98.0%
【解析】
试题分析:流程分析可知,某Cr2O3样品中含有少量Al2O3、MgO等杂质,反应器中加入纯碱和氧气,将 Cr2O3转化成Na2CrO4,浸取过滤得到滤液调节溶液PH除去铝和镁离子,过滤得到Na2CrO4溶液,酸化后加入氯化钾浓缩过滤干燥得到重铬酸钾。
(1)若将1mol Cr2O3转化成Na2CrO4,Cr2O3~2Na2CrO4~6e-,O2~4e-,
得到2Cr2O3~3O2~12e-,
2 3
1mol 1.5mol
消耗标准状况下氧气的体积=1.5mol×22.4L/mol=33.6L,故答案为:33.6;
(2)依据电离平衡常数和溶度积常数计算所需溶液的pH范围,Al(OH)3(s) H++AlO2-+H2O的K=c(AlO2-)×c(H+)=1×10-14,c(H+)=10-8mol/L,溶液pH=8,Kap[Al(OH)3]=c(Al3+)×c3(OH-)=1×10-33 ,c(OH-)=10-9mol/L,c(H+)=10-5mol/L,溶液pH=5,酸化1中为确保溶液中Al3+、AlO2-浓度均不超过10-6 molL-1,需调节溶液pH值的范围是5~8,故答案为:5~8;
(3)操作中加入KCl的原因温度对氯化钠的溶解度影响小,但对重铬酸钾的溶解度影响较大,K2Cr2O7 溶解度小于Na2Cr2O,利用复分解反应,可得到重铬酸钾;故答案为:K2Cr2O7溶解度比Na2Cr2O7更小;
(4)称取重铬酸钾试样2.40g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入稀硫酸和足量碘化钾(铬被还原为Cr3+)并放于暗处6min左右,反应为Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,然后加入适量水和数滴淀粉指示剂,用0.24molL-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点(发生反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,杂质不参与反应),共用去Na2S2O3标准溶液20.00mL,依据反应的定量关系为:
K2Cr2O7 ~ 3I2 ~ 6Na2S2O3
1 6
0.24molL-1 ×0.020L n
n=0.0008mol,称取重铬酸钾试样2.40g配成250mL溶液中重铬酸钾质量,m(K2Cr2O7) = 0.0008 mol × 294 g/mol × = 2.352g,产品中重铬酸钾的质量分数 =
× 100% = 98.0%,
答:产品中重铬酸钾的质量分数=×100%=98.0%
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【题目】硫酸是一种重要的化工产品,2SO2+O2 2SO3是生产过程中的重要反应。下列对于该反应的说法中正确的是
A.只要选择适宜的条件,SO2和O2就能全部转化为SO3
B.如果反应前充入由18O原子组成的O2,反应达到平衡状态时, 18O在所有物质中都存在
C.该反应达到平衡后,反应就完全停止了,即正逆反应速率均为零
D.在工业合成SO3时,只需要考虑反应速率的问题
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【题目】区别硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4):“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”--《本草经集注》,这里运用了硝石的哪些性质:
A.焰色反应 B.氧化性 C.还原性 D.不稳定性
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【题目】汽车的启动电源常用铅蓄电池。其结构如下图所示,放电时的电池反应如下:
PbO2+Pb+2H2SO4===2PbSO4+2H2O根据此反应判断下列叙述中正确的是( )
A.PbO2是电池的负极
B.SO42-向Pb极移动
C.PbO2得电子,被氧化
D.电池放电时,溶液酸性增强
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【题目】A是化学实验室中常见的有机物,它易溶于水并有特殊香味,B的产量可衡量一个国家石油化工发展的水平,并能进行如图所示的多种反应。
(1)写出A的分子式________。A中的官能团的名称为 .
(2)写出下列反应的化学方程式
反应①_______________________________________________;反应类型
反应③_______________________________________________;反应类型
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【题目】类比法是化学学习过程中一种重要方法,以下类比关系正确的是( )
A.工业上可以电解熔融的氯化镁或氯化铝制得相应的金属单质
B.Cl2、Br2、I2都具有强氧化性,都能将铁氧化成+3价的铁盐
C.二氧化碳和二氧化硫都是氧化物,两者都不能和氯化钙溶液反应
D.氧化铁和氧化亚铁都是碱性氧化物,和硝酸反应都只生成盐和水
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【题目】下列说法正确的是
A.有些活泼金属如铝可作还原剂法的还原剂
B.用电解NaCl溶液的方法来冶炼金属钠
C.可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝
D.回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物
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【题目】鲨鱼是世界上唯一不患癌症的动物,科学研究表明,鲨鱼体内含有一种角鲨烯,具有抗癌性.已知角鲨烯分子中含有30个碳原子及6个C=C且不含环状结构,则其分子式为( )
A.C30H60 B.C30H56 C.C30H52 D.C30H50
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