题目内容

重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeO·Cr2O3，以及SiO2、Al2O3等杂质）为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下：

反应器中主要发生的反应为：
Ⅰ.FeO·Cr2O3＋NaOH＋KClO3→Na2CrO4＋Fe2O3＋H2O+KCl（未配平）
Ⅱ.Na2CO3+SiO2Δ Na2SiO3+CO2↑
Ⅲ.Al2O3+2NaOHΔ 2NaAlO2+H2O
在步骤③中将溶液pH调节到7~8可以将SiO32-和AlO2-转化为相应的沉淀除去。
（1）在反应Ⅰ中氧化剂是________，若有245g KClO3参加反应，则转移的电子数为_____________。
（2）反应器中生成的Fe2O3又可和Na2CO3反应得到一种摩尔质量为111g/mol的化合物，能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，写出生成该化合物的化学反应方程式_____________________________
___________________________。
（3）操作④目的是将CrO42-转化为Cr2O72-，其现象为__________________________，离子方程式为_______________________________________。
（4）请选用合适的方法进一步提纯粗产品重铬酸钾__________（填字母）
A．重结晶        B．萃取分液        C．蒸馏
（5）分析产品中K2Cr2O7的纯度是利用硫酸酸化的K2Cr2O7将KI氧化成I2,然后利用相关物质测出I2的量从而获得K2Cr2O7的量，写出酸化的K2Cr2O7与KI反应的化学方程式________________________。

（1）KClO3（2分）， 12×6.02×1023或12NA（2分）
（2）Fe2O3＋Na2CO32NaFeO2+CO2↑（2分）
（3）溶液由黄色变为橙色（2分）   2CrO42-＋2H+Cr2O72-＋H2O （2分）
（4）A （2分）
（5）K2Cr2O7+7H2SO4+6KI=Cr2 (SO4)3+3I2+7H2O+4K2SO4（2分）

解析试题分析：（1）氧化剂是反应中化合价降低的物质，在反应Ⅰ中KClO3中的氯元素化合价从+5降到-1，为氧化剂，245g KClO3的物质的量为2mol，则转移电子的物质的量为12mol，即12 NA
（2）Fe2O3和Na2CO3反应，产物中应有CO2，另一种产物中含有钠、铁元素，结合摩尔质量为111g/mol，推出该化合物的化学式为NaFeO2，所以生成该化合物的化学反应方程式Fe2O3＋Na2CO32NaFeO2+CO2↑
（3）CrO42-、Cr2O72-的颜色分别为黄色、橙色，所以现象为溶液由黄色变为橙色，反应的离子方程式为  2CrO42-＋2H+Cr2O72-＋H2O
（4）萃取分液适用于互不相溶的液体，蒸馏适用于沸点相差较大的互溶液体，而重结晶法是利用物质不同温度下溶解度的不同，分离提纯待重结晶物质的过程，所以选择A。
（5）硫酸酸化的K2Cr2O7与KI反应，根据氧化还原反应理论，得化学反应方程式K2Cr2O7+7H2SO4+6KI=Cr2 (SO4)3+3I2+7H2O+4K2SO4
考点：考查氧化剂的判断、电子转移数目的计算、化学方程式的推断、离子方程式的书写以及物质提纯方法

练习册系列答案
相关题目

（15分）在航天发射时，肼（N2H4）及其衍生物常用作火箭推进剂。
⑴液态肼作火箭燃料时，与液态N2O4混合发生氧化还原反应，已知每1g肼充分反应后生成气态水放出热量为a KJ，试写出该反应的热化学方程式                   。
⑵实验室用N2H4·H2O与NaOH颗粒一起蒸馏，收集114～116℃的馏分即为无水肼。
①在蒸馏过程中不需要的仪器是          （填序号字母）。

A．酒精灯B．长直玻璃导管C．锥形瓶D．直型冷凝管
E．尾接管（接液管） F．蒸馏烧瓶            G．滴定管
②除上述必需的仪器外，还缺少的主要玻璃仪器是     。
⑶肼能使锅炉内壁的铁锈变成较为致密的磁性氧化铁（Fe3O4）层，以减缓锅炉锈蚀。若反应过程中肼转化为氮气，则每生成1molFe3O4，需要消耗肼的质量为   g。
⑷磁性氧化铁（Fe3O4）的组成可写成FeO·Fe2O3。某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe3O4、CuO组成（不含有其它黑色物质）。探究过程如下：
提出假设：假设1. 黑色粉末是CuO；假设2. 黑色粉末是Fe3O4；
假设3.                。
探究实验：
取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中滴加KSCN试剂。
①若假设1成立，则实验现象是               。
②若所得溶液显血红色，则假设     成立。
③为进一步探究，继续向所得溶液加入足量铁粉，若产生       现象，则假设3成立。
有另一小组同学提出，若混合物中CuO含量较少，可能加入铁粉后实验现象不明显。查阅资料：Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液，Cu2+＋4NH3·H2O＝Cu（NH3）42+＋4H2O。
④为探究是假设2还是假设3成立，另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后，再加入足量氨水，若假设2成立，则产生         现象；若产生        现象，则假设3成立。

有M、R、Q、V、W、X、Y、Z八种物质，它们之间存在如下关系：
①M+YR ②R+H2O→NaOH+Y ③Q+NaOH→V+W+H2O ④XW+Y
⑤X+W+H2SO4Q+Z+H2O。其中M、Q、Y是单质，Q、Y在常温、常压下为气体，Z是硫酸盐，钠、钾化合物性质相似。
回答下列问题：
（1）写出各代号的化学式（或分子式）  M      ，  R       ，Q       ，V         ，W        ，X      ，Y       ，Z       。
（2）写出下列有关化学反应的方程式和离子方程式，并标出电子转移方向和总数
反应③                  ，              ；
反应⑤                  ，             。

Ⅰ．2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g) +N2(g)，在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如下图所示。

据此判断：
（1）该反应的ΔH     0（选填“＞”、“＜”）。
（2）若在一定温度下，将1.0 mol NO、0.5 mol CO充入0.5 L固定容积的容器中，达到平衡时NO、CO、CO2、N2物质的量分别为：0.8 mol、0.3 mol、0.2 mol、0.1 mol，该反应的化学平衡常数为K=        ；若保持温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.3 mol，平衡将         移动（选填“向左”、“向右”或“不”）。
Ⅱ．以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。

回答下列问题：
（1）B极为电池     极，电极反应式为                                     。
（2）若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100 mL 1 mol/L的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为        （标况下）。
Ⅲ．FeS饱和溶液中存在：FeS(s) Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，Ksp=c(Fe2＋)·c(S2－),常温下Ksp=1.0×10－16。又知FeS饱和溶液中c(H＋)与c(S2－)之间存在以下限量关系：[c(H＋)]2·c(S2－)＝1.0×10－22，为了使溶液中c(Fe2＋)达到1 mol/L，现将适量FeS投入其饱和溶液中，应调节溶液中的pH为      。

化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

（1）催化反硝化法中，H2能将NO3-还原为N2。25℃时，反应进行10 min，溶液的pH由7变为12。
①N2的结构式为________。
②上述反应离子方程式为____________________，其平均反应速率v（NO3-）为________mol·L－1·min－1。
③还原过程中可生成中间产物NO2-，写出3种促进NO2-水解的方法________。
（2）电化学降解NO3-的原理如图所示。
①电源正极为________（填“A”或“B”），阴极反应式为______________。
②若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差（Δm左－Δm右）为________g。

氮氧化物是大气污染物之一，消除氮氧化物的方法有多种。

（1）利用甲烷催化还原氮氧化物。已知：
CH4 (g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)   △H ＝－574 kJ/mol
CH4(g)＋4NO(g) ＝ 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)  △H ＝－1160 kJ/mol
则CH4 将NO2 还原为N2 的热化学方程式为                               。       
（2）利用NH3催化还原氮氧化物（SCR技术)。该技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。 反应的化学方程式为：2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)   2N2(g)＋3H2O(g)　ΔH < 0
为提高氮氧化物的转化率可采取的措施是                 （写出1条即可）。
（3）利用ClO2氧化氮氧化物。其转化流程如下：
NONO2N2
已知反应Ⅰ的化学方程式为2NO+ ClO2 + H2O ＝ NO2 + HNO3 + HCl，则反应Ⅱ的化学方程式是                ；若生成11.2 L N2（标准状况），则消耗ClO2          g 。
（4）利用CO催化还原氮氧化物也可以达到消除污染的目的。
已知质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。如图是反应2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、等质量催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。据此判断该反应的△H     0 (填“＞”、“＜”或“无法确定”)；催化剂表面积S1     S2 (填“＞”、“＜”或“无法确定”)。

Ⅰ.在一体积为10 L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，CO和H2O浓度变化如图所示：
(1)0～4 min的平均反应速率v(CO)＝________mol/(L·min)，反应在第5 min时的平衡常数K＝________。

t℃时物质浓度(mol/L)的变化

时间(min)
CO
H2O
CO2
H2
0
0. 200
0. 300
0
0
2
0. 138
0.238
0.062
0.062
3
c1
c2
c3
c3
4
c1
c2
c3
c3
5
0. 116
0. 216
0. 084
 
6
0. 096
0. 266
0. 104
 
 
(2)t℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如表所示：
①表中3～4 min之间反应处于________状态；c1数值________(填“>”“＝”或“<”)0.08 mol/L。
②反应在4～5 min间，平衡向逆反应方向移动，可能的原因是________(填标号，下同)，表中5～6 min之间数值发生变化，可能的原因是________。
A．增加水蒸气B．降低温度C．使用催化剂D．增加氢气浓度
Ⅱ.在热的稀硫酸中溶解了11.4 g硫酸亚铁固体，当加入50 mL 0.5 mol/L的KNO3溶液后，使其中的Fe2＋全部转化成Fe3＋、KNO3也完全反应并放出NxOy气体。
(3)推算出x＝________，y＝________。
(4)写出该反应的化学方程式：________________(x、y用具体数值表示)。
(5)反应中氧化产物是________。

A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中仅含有一种金属元素,A和D最外层电子数相同;B、C和E在周期表中相邻,且C、E同主族。B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数,A和C可形成两种常见的液态化合物。 请回答下列问题:
(1)B的原子结构示意图         。
(2)C、D、E三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是           (填具体离子);由A、B、C三种元素按4∶2∶3组成的化合物所含的化学键类型为                      。
(3)用某种废弃的金属易拉罐与A、C、D组成的化合物溶液反应,该反应的离子方程式为:                      。
(4)在100 mL 18 mol/L的浓的A、C、E组成的酸溶液中加入过量的铜片,加热使之充分反应, 产生的气体在标准状况下的体积可能是   (填序号);
a.7.32 L       b.6.72 L        c.20.16 L      d.30.24 L
若使上述反应中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,反应的离子方程式为:                  。
(5)A、C两元素的单质与熔融K2CO3组成的燃料电池,其负极反应式为                 ,用该电池电解1 L 1 mol/L NaCl溶液当消耗标准状况下1.12 L H2时,NaCl溶液的pH=  (假设电解过程中溶液的体积不变)。

硝酸是一种强氧化性、腐蚀性的强酸，其还原产物因硝酸浓度的不同而有变化，从总体上说，硝酸浓度越高，平均每分子硝酸得到的电子数越少，浓硝酸的还原产物主要为NO2，稀硝酸的还原产物主要为NO。 实验室中，常用Cu与浓HNO3反应制取NO2，用Cu与稀HNO3反应制取NO。
（1）请写出实验室中用Cu与浓HNO3反应制取NO2的化学方程式：_____________。
（2）该反应中发生氧化反应的物质是__________，1 mol氧化剂_________(填“得到”或“失去”)_______ mol电子。
（3）48.0 g Cu与适量的浓HNO3反应，铜全部作用后，共收集到22.4 L气体(标准状况下)，反应中消耗HNO3的物质的量可能是（   ）
A．1.5 mol        B．2.0 mol        C．2.5 mol        D．3.0 mol
（4）实际上硝酸不仅可被还原为NO2或NO，浓度更稀时硝酸还可以被还原为N2O、N2、NH4NO3等。请将3种物质： FeSO4、Fe(NO3)3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式。
HNO3  ＋  ______    ______ ＋  ______ ＋  N2O↑ ＋  H2O
并写出配平后的离子方程式：_________________________。
（5）硝酸的还原产物NO、NO2、N2O等对环境均有副作用，为了可持续发展，当今社会提出的一个新概念——“绿色化学”，它要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应，则下列由单质铜制取硝酸铜的方法可行且符合“绿色化学”的是（   ）
A．Cu Cu(NO3)2
B．Cu CuOCu(NO3)2
C．Cu CuOCu(OH)2Cu(NO3)2     
D．CuCuSO4Cu(NO3)2

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