题目内容
【题目】K2Cr2O7是一种重要的化工原料。以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,还含有Al2O3、Fe2O3等杂质)为原料制备K2Cr2O7的一种工艺流程如下:
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已知:
①4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
②Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+
(1)“焙烧”时,Al2O3与Na2CO3发生反应的化学方程式为___________。
(2)“滤渣”的主要成分是________(填化学式).
(3)“酸化”步骤调节溶液pH<5,其目的是_________
(4)“转化”一步发生反应的化学方程式为____________
(5)采用电解法处理含铬废水原理如下图所示。阳极区溶液中发生反应:Cr2O72-+6Fe2++14H+ == 2Cr3+ +6Fe3+ + 7H2O,阳极的电极反应式为_______,阴极产生的气体为_______(填化学式)。
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【答案】 Na2CO3+Al2O3
2NaAlO2+CO2↑ Al(OH)3 使CrO42-转化为Cr2O72- Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl Fe-2e—=Fe2+ H2
【解析】(1)焙烧的时候,因为氧化铝为两性氧化物,所以与碳酸钠反应得到偏铝酸钠,方程式为:Na2CO3+Al2O3
2NaAlO2+CO2↑。
(2)加入醋酸调节pH=7的目的是将溶液的偏铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀除去,所以滤渣的主要成分为Al(OH)3。
(3)根据已知②得到:加入醋酸调节溶液pH<5,其目的是将溶液中的CrO42-转化为Cr2O72-。
(4)转化这一步,加入KCl的目的是将Na2Cr2O7转化为K2Cr2O7沉淀,所以方程式为:Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl。
(5)两个电极都是铁板,所以阳极电极也是单质铁,则阳极反应应该是Fe-2e—=Fe2+,生成的Fe2+再将Cr2O72-还原为Cr3+。阴极是溶液中的阳离子(H+)得电子,生成氢气,所以阴极气体为H2。
【题目】自来水中氯离子的测定对人体健康有重要意义,实验室常用莫尔法测定水体中氯离子含量。实验过程如下:向水样中加入K2CrO4 (黄色) 溶液作指示剂,用AgNO3溶液滴定至终点。已知:Ag2CrO4为不溶于水的砖红色沉淀;常温下Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)= 1.8×10-12。
回答下列问题:
(1)滴定时,应使用____________(填“酸式”或“碱式”) 滴定管,原因是_______________________。
(2)水样应调至中性或弱碱性,强酸性时加入K2CrO4溶液发生反应的离子方程式是___________________________________________。
(3)滴定达到终点的标志是___________________________________________。
(4)实验过程中测得数据如下表:
编号 | 1 | 2 | 3 |
V(水样)/mL | 10.00 | 10.00 | 10.00 |
c(AgNO3)/ mol·L-1 | 0.0010 | ||
V(AgNO3)/mL | 3.75 | 4.01 | 3.99 |
计算水样中氯离子的含量为_______________mg/L(保留2位小数)
(5)滴定结束后:
①当溶液中的残余c(Cl-)=1.8×10-5mol/L,则此时溶液中c(CrO42-)=____________。
②已知2AgCl+ CrO42-
2Cl-+Ag2CrO4,计算出该反应的平衡常数为____________。
(6)下列情况会造成实验测定结果偏低的是____________。(填标号)
A.锥形瓶洗涤后未干燥
B.滴定前,未使用标准液润洗滴定管
C.酸式滴定管滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
D.酸式滴定管滴定前尖嘴部分充满溶液,滴定结束时滴定管尖嘴有气泡