题目内容
重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工产品和强氧化剂。工业上通过煅烧铬铁矿制取,其反应如下:
反应Ⅰ 4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2 → 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2
反应Ⅱ 2CrO42- + 2H+ → Cr2O72- + H2O
反应Ⅲ 3CrO42- + 4H+ →Cr3O102- + 2H2O(副反应)
(1)上述反应中不属于氧化还原反应有 个。已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,关于反应Ⅰ的下列说法中正确的是 。
a.被氧化的元素只有+3的Cr,被还原的元素只有0价的O
b.氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:7
c.每生成1molCO2,转移3.5mol电子
d.每摩尔+3的Cr能还原0.75mol氧气
(2)+6价铬的毒性很强,制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O72-,可以用绿矾除去。测得反应后的溶液中含Cr3+、Fe2+、Fe3+、H+等阳离子。写出该反应的离子方程式并标出电子转移的方向和数目: 。
(3)某厂废水中含1.00×10?3mol/L的Cr2O72-,其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4 (Cr的化合价为+3,Fe的化合价依次为+3、+2)。欲使1L该废水中的Cr2O72-完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。理论上需要加入 g FeSO4·7H2O。
五.(本题共8分)
(1) 2 (1分) c d (2分) 6e
(2)Cr2O72-+6Fe2++14H+→2Cr3++6Fe3++7H2O(3分)
(3)2.78克(2分)
解析试题分析:
(1)氧化还原反应只有Ⅰ,该反应中Cr从+3到+6价,Fe从+2到+3价,O2中O从0到-2价。
(2)该反应中Cr从+6到+3,做氧化剂,那么Fe从+2到+3做还原剂,然后根据缺项配平,可以写出反应方程式。
(3)根据Cr0.5Fe1.5FeO4中,Cr:Fe=0.5:2.5=1:5;故有n(FeSO4·7H2O)=1.00×10-3mol/L×1L×2×5=10×10-3mol,故质量为2.78g。
考点:氧化还原反应概念、氧化还原反应方程式的书写及配平,化学计算。
过氧化氢俗名双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。关于双氧水,回答下列问题:
A.Na2O2 + 2HCl =" 2NaCl" + H2O2 |
B.Ag2O + H2O2 =" 2Ag" + O2↑ + H2O |
C.2H2O2 = 2H2O + O2↑ |
D.3H2O2 + Cr2(SO4)3 + 10KOH = 2K2CrO4 + 3K2SO4 + 8H2O |
(2)保存过氧化氢的试剂瓶上最适合贴上的一个标签是__________。
(3)某强酸性反应体系中,反应物和生成物共六种物质或离子:O2、MnO4-、H2O、Mn2+、H2O2、H+。已知该反应中H2O2只发生了如下过程:H2O2→O2↑。
①该反应的离子方程式是__________ 。
②如果上述反应中有2.24L(标准状况)气体生成,转移的电子的物质的量为__________mol。
(4)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称;如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN),经以下反应实现:KCN + H2O2 + H2O =" A" + NH3↑,试指出生成物A的化学式为__________,并阐明H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是_______________。
(5)请设计一个简单易行的实验证明过氧化氢具有氧化性。除过氧化氢外,供选择的试剂还有:氯水、稀硝酸、饱和硫化氢溶液。请将所选试剂和实验现象填入下表:
实验内容 | 试剂 | 实验现象 |
验证氧化性 | | |
(1)请完成该反应的离子方程式:
C + MnO4- + H+ — CO2↑+ Mn2+ + H2O
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中。进行反应CO(g ) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)得到如下两组数据:
实验编号 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
①实验1从开始到达到化学平衡时,以v(CO2)表示的反应速率为 。(精确到0.01)
②该反应为 (填“吸”或“放”)热反应,实验2中达平衡时 CO的转化率为 。
(3)在容积可变的密闭容器中发生反应:mA(g) + nB(g) pC(g) ,在一定温度和不同压强下达到平衡时,分别得到A的物质的量浓度如下表
压强p/Pa | 2×105 | 5×105 | 1×106 |
c(A)/mol·L-1 | 0.08 | 0.20 | 0.44 |
①当压强从2×105 Pa增加到5×105 Pa时,平衡 移动(填:向左, 向右 ,不)
②当压强从5×105 Pa增加到1×106 Pa时,该反应平衡常数表达式为K= 。⑷在25℃下,向浓度为0.1mol·L-1的FeCl3溶液中逐滴加入氨水,调节溶液pH为 5时,溶液中c(Fe3+)为 mol/L 。(已知25℃时 Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38)
草酸亚铁(FeC2O4·2H2O)用作分析试剂及显影剂和新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。已知:CO能与氯化钯(PdCl2)溶液反应生成黑色的钯粉。回答下列问题:
Ⅰ:兴趣小组对草酸亚铁的分解产物进行实验和探究。
(1)将气体产物依次通过A、澄清石灰水,B、氯化钯,观察到A中澄清石灰水变浑浊,B中有黑色物质生成,则上述现象说明气体产物中有 。
(2)探究分解得到的固体产物中铁元素的存在形式。
①提出假设
假设1: ; 假设2:FeO; 假设3:FeO和Fe的混合物。
②设计实验方案证明假设3。
限选试剂:1.0 mol·L-1盐酸、3% H2O2溶液、0.1 mol·L-1CuSO4溶液、20% KSCN溶液、蒸馏水。
实验步骤 | 现象与结论 |
步骤1:向试管中加入少量固体产物,再加入足量 ,充分振荡 | 若溶液颜色明显改变,且有 生成,则证明有铁单质存在 |
步骤2:将步骤1中得到的浊液过滤,并用蒸馏水洗涤至洗涤液无色 | |
步骤3:取步骤2得到的少量固体于试管中,滴加 | |
Ⅱ:某草酸亚铁样品中含有少量草酸。现用滴定法测定该样品中FeC2O4的含量。滴定反应是:5Fe2+ +5C2+3Mn+24H+5Fe3+ +10CO2↑+3Mn2++12H2O实验方案设计为:
①将准确称量的0.20 g草酸亚铁样品置于250 mL锥形瓶内,加入适量2 mol/L的H2SO4溶液,使样品溶解,加热至70 ℃左右,立即用浓度为0.020 00 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为V1 mL。
②向上述滴定混合液中加入适量的Zn粉和过量的2 mol/L的H2SO4溶液,煮沸5~8 min,用KSCN溶液在点滴板上检验点滴液,直至溶液不立刻变红。将滤液过滤至另一个锥形瓶中,继续用0.020 00 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为V2 mL。
③重复以上实验1~2次。
若某小组的一次测定数据记录如下:V1=" 18.90" mL,V2="6.20" mL。根据数据计算0.20 g样品中:n(Fe2+)= ; n(C2)= ;FeC2O4的质量分数为 (精确到0.01%)。