题目内容
【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
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 |
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 。
【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 |