[题目]重铬酸钾(K2Cr2O7)常用作有机合成的氧化剂和催化剂等.由含铬废液(主要含Cr3+.Fe3+.K+.SO42-等)制备K2Cr2O7的流程如图所示.已知:I.在酸性条件下.H2O2能将Cr2O72-还原为Cr3+II.相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围:金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHCr3+4.96.8Fe3+1.52.8回答下列问题:( 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】重铬酸钾(K2Cr2O7)常用作有机合成的氧化剂和催化剂等。由含铬废液(主要含Cr3＋、Fe3＋、K＋、SO42－等)制备K2Cr2O7的流程如图所示。

已知：I.在酸性条件下，H2O2能将Cr2O72－还原为Cr3＋

II.相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围：

金属离子	开始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Cr3＋	4.9	6.8
Fe3＋	1.5	2.8

回答下列问题：

（1）滤渣②的成分是________________。

（2）写出“氧化”步骤中反应的化学方程式________________。

（3）“加热”操作的目的是________________。

（4）根据平衡移动原理解释酸化至pH＝1的目的是________________(用离子方程式和适当文字说明)。

（5）通过下列实验可测定产品中K2Cr2O7(M＝294g/mol)的纯度：称取重铬酸钾试样1.470g，用100mL容量瓶配制成溶液。移取25.00mL溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和足量碘化钾(Cr2O72－的还原产物为Cr3＋)，放于暗处5min。然后加入一定量的水，加入淀粉指示剂，用0.1500mol/LNa2S2O3标准溶液滴定，共消耗标准液36.00mL。滴定时发生的反应的离子方程式为：I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－。则所测定产品中K2Cr2O7的纯度为________________。

（6）在K2Cr2O7存在下，可利用微生物电化学技术实现含苯酚废水的有效处理，其工作原理如图所示。

①负极的电极反应式为________________；

②一段时间后，中间室NaCl溶液的浓度________________(填“增大”“减小”或“不变”)。

【答案】Fe(OH)3（或氢氧化铁） 2Cr(OH)3+3H2O2+4KOH＝2K2CrO4+8H2O 除去过量的H2O2 2CrO42－+2H+Cr2O72－+H2O，酸化至pH=1，促进该反应平衡正向移动，实现CrO42－转化为Cr2O72－ 72.00%（72%或72.0%也可） C6H5OH+11H2O﹣28e－＝6CO2↑+28H+ 减小

【解析】

含铬废液(主要含Cr3+、Fe3+、K+、SO42-等)制备K2Cr2O7的流程：废液与足量KOH反应生成沉淀Cr(OH)3、Fe(OH)3，过滤得到滤渣①Cr(OH)3、Fe(OH)3混合物，除去K+、SO42-等离子，碱性条件下在滤渣中加入过氧化氢氧化Cr(OH)3生成K2CrO4，过滤除去Fe(OH)3，则滤渣②为Fe(OH)3，得到K2CrO4滤液②，加热除去过量过氧化氢，防止后续加酸时H2O2能将Cr2O72-还原为Cr3+，加酸调pH=1，使K2CrO4溶液转化为K2Cr2O7溶液，蒸发结晶得到K2Cr2O7晶体，以此解答。

(1)根据分析，过滤得到滤渣①Cr(OH)3、Fe(OH)3混合物，“氧化”步骤中加入过氧化氢氧化Cr(OH)3生成K2CrO4，过滤除去Fe(OH)3，滤渣②的成分是Fe(OH)3(或氢氧化铁)；

(2)“氧化”步骤中，碱性条件下，过氧化氢氧化Cr(OH)3生成K2CrO4溶液，结合电子守恒、原子守恒，化学方程式为2Cr(OH)3+3H2O2+4KOH＝2K2CrO4+8H2O；

(3)结合已知信息，在酸性条件下，H2O2能将Cr2O72－还原为Cr3＋，为防止后续“酸化”步骤中H2O2将Cr2O72－还原为Cr3＋而混入杂质，所以酸化前必须除去H2O2，并且H2O2不稳定易分解，通过加热可除去；

(4)由于酸性条件下，CrO42－可转化为Cr2O72－，发生反应为：2CrO42－+2H+Cr2O72－+H2O，酸化至pH=1，促进该反应平衡正向移动，实现CrO42－转化为Cr2O72－；

(5)根据实验步骤可知，用碘化钾将Cr2O72还原成Cr3+，根据电子得失守恒有关系式Cr2O723I2，再用Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32＝2I+S4O62)，所以有关系式Cr2O723I26S2O32，Na2S2O3的物质的量为0.1500mol/L×0.036L=5.4×103mol，所以样品中K2Cr2O7的物质的量×5.4×103mol×=3.6×103mol，样品中K2Cr2O7的纯度为×100%=72.00%；

(6)①根据图示，C6H5OH转化为CO2，则苯酚发生氧化反应、作负极，结合电子守恒和电荷守恒有负极的电极反应式为C6H5OH+11H2O﹣28e－＝6CO2↑+28H+；

②由于电解质NaCl溶液被阳离子交换膜和阴离子交换膜隔离，使Na+和Cl-不能定向移动，所以电池工作时，负极生成的H+透过阳离子交换膜加入NaCl溶液中，正极生成的OH-透过阴离子交换膜进入NaCl溶液中与H+反应生成水，使NaCl溶液浓度减小。

练习册系列答案

A.0.1mol/L NaH2PO4溶液：2c(HPO42-)+3c(PO43-)＞c(Na+)-c(H2PO4-)

B.常温下，pH=7的NaH2PO4和Na2HPO4的混合溶液：c(Na+)＞c(HPO42-)＞c(H2PO4-)

C.向10 mL0.1mol/L NaH2PO4溶液中加入5mL 0.4 mol/L NaOH溶液：c(H+)+3c(H3PO4)+2c(H2PO4-)+c(HPO42-)=c(OH-)

D.物质的量浓度相等NaH2PO4和Na2HPO4溶液等体积混合：3[c(H2PO4-)+c(HPO42-)+c(PO43-)]=2c(Na+)

【题目】NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A. 常温常压下，124 g P4中所含P—P键数目为4NA

B. 100 mL 1mol·L1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA

C. 标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA

D. 密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA

【题目】2019年诺贝尔化学奖授子对锂离子电池研究做出贡献的三位科学家。高能磷酸铁锂电池多应用于公共交通，内部结构如图，电池中间是聚合物的隔膜。电池在充电过程中，LiFePO4逐渐脱离出锂离子形成FePO4。下列叙述不正确的是

A.放电时Li＋通过隔膜移向正极B.放电时正极反应式为：FePO4＋Li＋＋e－＝LiFePO4

C.充电时铜箔连接电源负极D.充电时，每转移1mol电子，石墨增重12g

【题目】汽车尾气及硝酸工业废气中氮氧化物的处理是治理环境污染的重要课题。

（1）汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生如下反应：

反应I：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)△H1

反应II：N2(g)＋O2(g)2NO(g)△H2＝＋180.5kJ·mol－1

已知CO的燃烧热为283.0kJ·mol－1，则△H1＝________________。

（2）某研究小组探究催化剂对上述反应I的影响。将NO和CO混合气体以定的流速分别通过两种不同的催化剂a和b进行反应，在相同时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率)，得到图1中a、b两条曲线。温度低于200℃时，图1中曲线a脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为________________；m点________________(填“是”或者“不是”)对应温度下的平衡脱氮率，说明理由________________。

（3）一定条件下Cl2也可以与NO反应，生成一种有机合成中的重要试剂亚硝酰氯(NOCl)，化学方程式为：2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)△H＜0。在恒温恒容条件下，将物质的量之和为3mol的NO(g)和Cl2(g)以不同的氮氯比[]通入容器中进行反应，平衡时某反应物的转化率与氮氯比及不同温度的关系如图2所示。