题目内容

【题目】铅铬黄是一种颜料,主要成分是铬酸铅PbCrO4。现以CrCl36H2O 和 Pb(NO 3)2等为原料制备该物质,并测定产物纯度。

(1)溶解、过滤、洗涤操作时, 均需要用到的以下仪器为______________(填标号)。

(2)第①步所得绿色溶液的主要成分为 NaCrO2,已知 Cr(OH)3 不溶于水,与Al(OH)3类似,具有两性。写①步发生反应的离子方程式_____________________。

(3)第②步中加入H2O2 浓溶液的目的是___________________。溶液逐步变为亮黄色后,仍须持续煮沸溶液一段时间,目的是_____________________。

(4)第③步加入醋酸的目的是,防止pH 较高时,加入 Pb(NO3)2 溶液会产生______(填化学式)沉淀,影响产率。利用pH 试纸,调节 pH 的实验操作是_____________。pH逐步降低时, 溶液中的CrO42-转化为 ____________离子(填化学式)。

(5)由于铬酸铅的溶解度比重铬酸铅的小的多,在第④ 步中逐滴滴加 Pb(NO3)2溶液后,产PbCrO4黄色沉淀, 此时为了提高铅铬黄的产率,可补加少量NaOH溶液,请用化学平衡移动原理加以解释:________________。

【答案】B Cr3+ + 4OH— ==== CrO2— + 2H2O 将 CrO2-(或+3价 Cr元素)氧化成 CrO42-(或+6价 Cr元素) 除去过量的H2O2 Pb(OH)2 滴入醋酸溶液后,用玻璃棒搅拌,并蘸取少量溶液于 pH 试纸中部, 半分钟内与标准比色卡比色读数,若高于 5 继续滴入醋酸溶液,直至 pH=5 Cr2O72- 溶液中存在2CrO42- + 2CH3COOHCr2O72- + H2O + 2CH3COO-加入NaOH 溶液后有利于提高(CrO42-)而形成更多的PbCrO4沉淀。

【解析】

首先将溶于水,加入碱转化为的绿色溶液(注意此时铬仍然为+3价),加入浓双氧水将+3价的铬氧化为+6价,此时的铬以(黄色)的形式存在,加入醋酸调节pH,酸性条件下将转变为(橙色),最后加入硝酸铅溶液煮沸,发生复分解反应得到我们的产物铬酸铅,据此来分析本题即可。

(1)A.三种操作均不需要使用分液漏斗,A项错误;

B.三种操作均需要用到烧杯,B项正确;

C.容量瓶是用来配制一定浓度的溶液的,三种操作均不需要用到容量瓶,C项错误;

D.过滤时需要用到漏斗,其余操作不需要漏斗,D项错误;

答案选B;

(2)我们可以类比与碱的反应来书写方程式,即;

(3)根据分析,过氧化氢作为一种常见的氧化剂,此处是为了把+3价的铬氧化为+6价,变为亮黄色时已经完全反应,再煮沸一段时间是为了让过量的双氧水分解,避免干扰后续反应;

(4)与其它金属类似,在碱性条件下也会产生沉淀,因此需要加入醋酸来调节pH,防止的流失;调节pH的过程中需要不断检测溶液pH,因此滴入醋酸溶液后,用玻璃棒搅拌,并蘸取少量溶液于 pH 试纸中部, 半分钟内与标准比色卡比色读数,若高于 5 继续滴入醋酸溶液,直至 pH=5;

(5)六价铬在酸性溶液中主要以的形式存在,碱性溶液中主要以的形式存在,因此加入烧碱溶液后,平衡将向方向移动,溶液中有更多的,就可以形成更多的产物。

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【题目】硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂。亚硝酸氯可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)。

(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:

①4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K1

②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K2

③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3

则K1,K2,K3之间的关系为K3=______________。

(2)T℃时,2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)的正反应速率表达式为v正= k cn(ClNO),测得速率和浓度的关系如下表:

序号

c(ClNO)/mol·L-1

v/mol·L-1·s-1

①

0.30

3.6×10-8

②

0.60

1.44×10-7

③

0.90

3.24×10-7

n=____________;k=____________(注明单位)。

(3)在2L的恒容密闭容器中充入4mol NO(g)和2mol Cl2(g),在不同温度下测得c(ClNO)与时间的关系如图A

①温度为T1时,能作为该反应达到平衡的标志的有__________;

a 容器体积保持不变

b 容器压强保持不变

c 平衡常数K保持不变

d 气体颜色保持不变

e v(ClNO)= v(NO)

f NO与ClNO的物质的量比值保持不变

②反应开始到10min时Cl2的平均反应速率v(Cl2)=____________;

③温度为T2时,10min已经达到平衡,该反应的平衡常数K=____________(注明单位)。

(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡时ClNO的体积分数φ随n(NO)/n(Cl2)的变化图象如图B,则A、B、C三状态中,NO的转化率最小的是__________点,当n(NO)/n(Cl2)=2.8时,达到平衡状态ClNO的体积分数φ可能是D、E、F三点中的__________点。

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