题目内容
【题目】过碳酸钠(2 Na2CO3·3 H2O2)广泛用于化工、造纸、纺织、食品等行业，一种以芒硝(Na2SO4·10 H2 O)、H2O2等为原料制备过碳酸钠的工艺流程如下：
已知2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O ， pH小于5时几乎均以Cr2O72-形式存在，pH大于8.5时几乎均以CrO42-形式存在。
回答下列问题：
(1)Na2CrO4中Cr元素的化合价为___
(2)Ksp(CaCrO4)___(填“＞”或“＜”)Ksp(CaSO4)。
(3)流程中循环物质X为___(填化学式)。
(4)步骤II中发生反应的化学方程式为_________
(5)步骤I一III是为了制得纯碱，从环境保护的角度看，可能的不足之处是___
(6)步骤V合成时，加入95%的乙醇的目的是___
(7)测定产品活性氧的实验步骤如下：准确称取mg产品，用硫酸溶解后，用c mol·L－1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液V mL。
①滴定到终点时，溶液呈___(填“无色”或“浅红色”)。
②过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之比。该实验测得的产品中活性氧为___(列出计算表达式)。
【答案】+6 > Na2Cr2O7 
六价铬有毒，易造成坏境污染 减小过碳酸纳的溶解度，提高产率 浅红色 
【解析】
以芒硝（Na2SO410H2O）、H2O2等为原料制备过碳酸钠，芒硝加入水、氧化钙反应得到铬酸钙，和硫酸钠反应得到硫酸钙和铬酸钠，溶液中通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体和重铬酸钠，过滤得到碳酸氢钠煅烧分解生成碳酸钠，加入水精制得到碳酸钠溶液，加入硅酸钠稳定剂、30%的过氧化氢、加入95%的乙醇和饱和碳酸钠溶液反应得到过碳酸钠晶体，抽滤乙醇洗涤干燥得到过碳酸钠，
（1）Na2CrO4中钠元素化合价+1价，氧元素-2价，化合价代数和为0计算得到Cr元素的化合价；
（2）分析过程可知Ⅰ加入Na2CrO4生成CaSO4，说明反应向更难溶的方向进行；
（3）已知2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，pH小于5时几乎均以Cr2O72-形式存在，pH大于8.5时几乎均以CrO42-形式存在，酸溶液中平衡正向进行；
（4）步骤Ⅱ中发生反应的二氧化碳通入铬酸钠溶液中发生反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠晶体；
（5）六价铬有毒，易造成环境污染；
（6）步骤V合成时，饱和碳酸钠溶液中，加入硅酸钠、30%的过氧化氢、95%的乙醇得到过碳酸钠晶体；
（7）①滴定终点是滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液无色变为紫红色且半分钟不变，说明反应达到终点；
②过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之比，据此写出实验测得的产品中活性氧。
（1）Na2CrO4中钠元素化合价+1价，氧元素-2价，化合价代数和为0计算得到Cr元素的化合价为+6价，
故答案为：+6；
（2）分析过程可知Ⅰ加入Na2CrO4生成CaSO4，说明反应向更难溶的方向进行，证明Ksp（CaCrO4）＞Ksp（CaSO4），
故答案为：＞；
（3）已知2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，pH小于5时几乎均以Cr2O72-形式存在，pH大于8.5时几乎均以CrO42-形式存在，酸溶液中平衡正向进行，流程中循环物质X为：Na2Cr2O4，
故答案为：Na2Cr2O4；
（4）步骤Ⅱ中发生反应的二氧化碳通入铬酸钠溶液中发生反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠晶体，反应的化学方程式为：2Na2CrO4+2CO2+H2ONa2Cr2O7+2NaHCO3↓，
故答案为：2Na2CrO4+2CO2+H2ONa2Cr2O7+2NaHCO3↓；
（5）步骤Ⅰ-Ⅲ是为了制得纯碱，从环境保护的角度看：六价铬有毒，易造成环境污染，
故答案为：六价铬有毒，易造成环境污染；
（6）步骤V合成时，加入95%的乙醇的目的是：减小过碳酸钠的溶解度，提高产率，
故答案为：减小过碳酸钠的溶解度，提高产率；
（7）①滴定终点是滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液无色变为紫红色且半分钟不变，证明反应达到反应终点，
故答案为：浅红色；
②准确称取mg产品，用硫酸溶解后，用cmolL-1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液VmL，反应为：5H2O2+3H2SO4+2KMnO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑，n（H2O2）=
mol=2.5×10-3cVmol，2H2O2=2H2O+O2↑，分解生成氧气质量=2.5×10-3cVmol×32g/mol×
= 0.04cV g，过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之比 = 
×100% = 
，
故答案为：。
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【题目】I.亚硫酸钠的氧化反应:2Na2SO3 (aq) +O2(aq)=2Na2SO4(aq) H=x kJ/mol。其反应速率受溶解氧浓度影响,分为富氧区和贫氧区两个阶段。
（1）已知O2(g) 
O2(aq) H=y kJ/mol，Na2SO3 溶液与O2(g)反应的热化学方程式为___________________。
（2）291.5 K时,1.0 L溶液中Na2SO3初始量分别为4、6、8、12 mmol,溶解氧浓度初始值为9.60 mg/L,每5 s记录溶解氧浓度,实验结果如图所示。当Na2SO3初始量为12 mmol,经过20 s溶解氧浓度降为6.40 mg/L,则0～20s内Na2SO3的平均反应速率为_______mol/(L·s)。
（3）为确定贫氧区速率方程v=k·ca(SO32-)·cb(O2)中的a、b的值(取整数),分析实验数据。
c(Na2SO3)×103 | 3.65 | 5.65 | 7.65 | 11.65 |
v×106 | 10.2 | 24.4 | 44.7 | 103.6 |
①当溶解氧浓度为4.0 mg/L时,c(SO32-)与速率数值关系如表(甲)所示，则a=____。
②当溶解氧浓度小于4.0mg/L时,图中曲线皆为直线,Na2SO3氧化速率与溶解氧浓度无关,则b=_______。
（4）两个阶段不同温度的速率常数之比如表(乙)所示。已知
,R为常数。Ea(富氧区)_____ (填“＞”或“＜”)Ea(贫氧区)。
反应阶段 | 速率方程 |
|
富氧区 | v=k·c (SO32-)·c (O2) | 1.47 |
贫氧区 | v=k·ca (SO32-)·cb(O2) | 2.59 |
II. （5）在容积固定的密闭容器中,起始充入0.2 mol SO2和0.1 mol O2,反应体系起始总压强0.1MPa。反应在一定温度下达到平衡时SO2的转化率为90%。该反应的压强平衡常数Kp=________ ( 分压=总压×物质的量分数)(写单位)。
（6）利用原电池原理,也可用SO2和O2来制备硫酸,该电池用多孔材料作电极。请写出该电池负极反应式_________________________。
【题目】下列有关化学实验操作，现象和结论均为正确的是
选项 | 操作 | 现象 | 结论 |
A | Mg2+和Cu2+共存的溶液中滴入适量NaOH溶液 | 产生白色沉淀 | 相同温度下，溶度积常数 Ksp［Mg(OH)2］＜Ksp［Cu(OH)2］ |
B | 加热盛有(NH4)2CO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸 | 试纸变蓝 | (NH4)2CO3显碱性 |
C | 常温下，向等浓度、等体积的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加等量的酚酞溶液 | 碳酸钠溶液中红色更深 | 阴离子水解常数Kh: CO32-＞HCO3- |
D | 向饱和硼酸溶液中滴加少量Na2CO3粉末 | 无气泡冒出 | 不能证明酸性:碳酸＞硼酸 |
A.AB.BC.CD.D
