题目内容

2．某研究性小组用含铬废水制取具有强氧化性的重铬酸钾（K2Cr2O7），实验方案如图：

已知：
①Cr2O72-（橙色）+H2O?2CrO42-（黄色）+2H+
②金属离子沉淀的PH如表一：
表一：
离子开始沉淀的PH沉淀完全的PH
Cr3+4.96.8
Fe3+1.54.1
③不同温度下化合物的溶解度如表二：
表二：
物质溶解度/（g/110g水）
0℃40℃80℃
K2SO47.414.821.4
K2Cr2O74.726.373
请回答：
（1）操作A的名称是抽滤（或过滤），加入硫酸的目的是将K2CrO4转化为K2Cr2O7．
（2）写出固体1中加入H2O2和KOH溶液后发生反应的离子方程式2Cr（OH）3+3H2O2+4OH-=2CrO42-+8H2O．
（3）操作B由多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：蒸发浓缩、操作1、洗涤1、操作2、抽滤、洗涤2、干燥．则下列说法正确的是AC．
A．操作1和操作2分别是趁热过滤和冷却结晶
B．洗涤1和洗涤2所用的洗涤剂分别为0℃的冷水和80℃的热水
C．当溶液出现过饱和现象时，振荡容器或用玻璃棒轻轻摩擦器壁均可促使晶体析出
D．进行洗涤2操作时，可开大水龙头，使洗涤剂快速通过沉淀物有利于将杂质洗尽
（4）为测定产品的纯度，可用摩尔盐[（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O]标准溶液滴定，反应的离子方程式：
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
①请简述将已用移液管吸取的待测液转移至锥形瓶中的操作将移液管垂直放入稍倾斜的锥形瓶中，并使管尖与容器内壁接触，松开食指使溶液全部流出，数秒后，取出移液管．
②滴定时，先称取0.5000g K2Cr2O7 产品，溶于水配成100mL溶液，用0.1000mol/L的摩尔盐标准溶液进行滴定，数据记录如表三：
表三：
实验序号待测样品溶液的体积/mL0.1000mol/L摩尔盐溶液的体积/mL
滴定前刻度滴定后刻度
125.000.0024.98
225.001.5629.30
325.001.0026.02
则测得K2Cr2O7产品的纯度是98%（以质量分数表示）．

分析 含铬离子和三价铁离子的废液中加入KOH溶液调节溶液PH，抽滤得到溶液1和固体1，结合沉淀的PH，固体为氢氧化铬和氢氧化铁，加入过氧化氢、氢氧化钾调节溶液PH=10，完全沉淀后加热，氢氧化铬和过氧化氢、氢氧化钾废反应生成铬酸钾和水，过滤除去氢氧化铁，得到铬酸钾的溶液，Cr2O72-（橙色）+H2O?2CrO42-（黄色）+2H+，加入硫酸得到溶液Ⅱ铬酸钾转化为重铬酸钾，通过操作B获得K2Cr2O7晶体，
（1）分析可知操作A为过滤或抽滤，加入稀硫酸是铬酸钾转化为重铬酸钾；
（2）氢氧化铬和过氧化氢、氢氧化钾反应生成铬酸钾和水；
（3）结合重结晶分析，作B由多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、冷却结晶、抽滤、洗涤干燥；
（4）①结合移液管的使用方法回答；
②图表中第二次实验数据误差太大舍去，计算平均每次消耗标准溶液体积，设25ml样品溶液中K2Cr2O7物质的量为x，结合化学反应的定量关系计算得到．

解答 解：含铬离子和三价铁离子的废液中加入KOH溶液调节溶液PH，抽滤得到溶液1和固体1，结合沉淀的PH，固体为氢氧化铬和氢氧化铁，加入过氧化氢、氢氧化钾调节溶液PH=10，完全沉淀后加热，氢氧化铬和过氧化氢、氢氧化钾废反应生成铬酸钾和水，过滤除去氢氧化铁，得到铬酸钾的溶液，Cr2O72-（橙色）+H2O?2CrO42-（黄色）+2H+，加入硫酸得到溶液Ⅱ铬酸钾转化为重铬酸钾，通过操作B获得K2Cr2O7晶体，
（1）结合分析可知，操作A的名称为抽滤（或过滤），溶液中存在Cr2O72-（橙色）+H2O?2CrO42-（黄色）+2H+，加入硫酸的目的是 将K2CrO4转化为K2Cr2O7，
故答案为：抽滤（或过滤）；  将K2CrO4转化为K2Cr2O7；
（2）固体1中加入H2O2和KOH溶液后发生反应的离子方程式为：2Cr（OH）3+3H2O2+4OH-=2CrO42-+8H2O，
故答案为：2Cr（OH）3+3H2O2+4OH-=2CrO42-+8H2O；
（3）A．K2CrO4溶解度守温度影响大，为获得K2Cr2O7晶体，操作1和操作2分别是趁热过滤、冷却结晶，故A正确；
B．为防止沉淀溶解洗涤1和洗涤2所用洗涤剂为0°C的水，故B错误；
C．当溶液出现过饱和现象时，振荡容器或用玻璃棒轻轻摩擦器壁可打破平衡猝死晶体析出，均可促使晶体析出，故C正确；
D．水流太大会冲破滤纸过滤洗涤失败，故D错误；
故答案为：AC；
（4）①将已用移液管吸取的待测液转移至锥形瓶中的操作是：将移液管垂直放入稍倾斜的锥形瓶中，并使管尖与容器内壁接触，松开食指使溶液全部流出，数秒后，取出移液管，
故答案为：将移液管垂直放入稍倾斜的锥形瓶中，并使管尖与容器内壁接触，松开食指使溶液全部流出，数秒后，取出移液管；
②图表中第二次实验数据误差太大舍去，平均每次消耗标准溶液体积=$\frac{24.98+26.02-1.00}{2}$ml=25ml，设25ml样品溶液中K2Cr2O7物质的量为x，结合化学反应的定量关系计算得到，
Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
1              6
x          0.025L×0.1000mol/L
x=$\frac{0.0025}{6}$mol，
100ml中含K2Cr2O7物质的量=$\frac{0.0025}{6}$mol×$\frac{100}{25}$=$\frac{0.01}{6}$mol，
测得K2Cr2O7产品的纯度=$\frac{\frac{0.01}{6}mol×294g/mol}{0.5000g}$×100%=98%，
故答案为：98%．

点评 本题考查了物质分离提纯、物质性质、滴定实验操作步骤和计算，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
19．下列试剂能够使Fe2+转化为Fe3+的是（　　）
A．KSCN溶液B．氢氧化钠溶液C．氯水D．铜粉
13．己知H2O2的分子空间结构如图，两个平面的夹角为93°，两个O-H键与O-O键之间的夹角均为96°．有关H2O2结构的说法中不正确的是（　　）
A．过氧化氢分子中氧原子sp3杂化B．易溶于有机溶剂
C．过氧化氢分子间存在氢键D．H2O2是极性分子
10．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重的意义．对于密闭容器中的反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）（正反应为放热反应），673K、30MPa 下，n（NH3）和 n（H2）随时间 t 变 化的关系示意图如图所示．下列叙述中正确的是（　　）
A．c 点处正反应速率和逆反应速率相等
B．a 点处正反应速率比 b 点处的大
C．d 点（t1 时刻）和 e 点（t2 时刻）处 n（N2）不同
D．t2 时刻，正反应速率大于逆反应速率
17．甲烷的分子组成相当于1个碳原子和2个氢分子，1mol甲烷在空气中充分燃烧 释放的热量与1mol碳和2mol氢气在空气中充分燃烧放热总量的关系是（　　）
A．前者大于后者B．前者小于后者
C．两者相等D．没有相关燃烧热数据，无法对比
7．除去物质中所含少量杂质（括号内为杂质），所选用试剂和分离方法能达到实验目的是（　　）
混合物试剂分离方法
A苯（苯酚）溴水过滤
B乙烷（乙烯）酸性高锰酸钾洗气
C乙酸乙酯（乙酸）NaOH溶液蒸馏
D溴苯（液溴）NaOH溶液分液
A．AB．BC．CD．D
14．能清楚地反映甲烷分子里碳、氢原子的大小和相对空间位置的是（　　）
A．结构式B．电子式C．比例模型D．分子式
11．辨析以下的说法：
①l6O与l8O的转化可以通过化学反应实现；
②灼烧钠的化合物时火焰呈黄色，那是发生了化学反应；
③碱性氧化物一定是金属氧化物；
④只由一种元素组成的物质一定是纯净物；
⑤石墨与金刚石的转化是化学变化．
上述说法中正确的是（　　）
A．①④⑤B．①③④C．③⑤D．②③
12．实验室制备气体时，可根据反应物的状态、反应条件和生成气体的性质来选择气体的发生装置．
编号ABC
发生装置 
（1）实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气时，可选用的发生装置是A（写编号），高锰酸钾和二氧化锰都是强氧化剂，均可将浓盐酸氧化为氯气．
（a）用浓盐酸和高锰酸钾制氯气的反应方程式如下：2KMnO4+16HCl→2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
（2）标出电子转移的方向和数目，
（3）反应中Cl元素被氧化，KMnO4是氧化剂，
（4）当有1mol电子转移时，可生成气体11.2L（标准状况下）
（b）用浓盐酸和二氧化锰制氯气是实验宣更加常用的方法
（5）实验室用该方法制氯气时，可选用的发生装置是C（写编号），
（6）写出该反应的化学方程式：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，
（7）实验结束清洗仪器时，为了减少烧瓶中残留氯气对环境的污染，可以向烧瓶中加入的溶液是NaOH，有关的化学方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网