重铬酸盐广泛用作氧化剂.皮革制作等．以铬矿石(主要成分是Cr2O3.含FeO.Al2O3.SiO2等杂质)为原料制取重铬酸钠的流程如下:请回答下列问题:(1)写出Cr2O3与纯碱在高温焙烧时反应的化学方程式 ,(2)Na2Cr2O7可用于测定废水的化学耗氧量(即COD.指每升水样中还原性物质被氧化所需要O2的质量)．现有某水样100.00mL.酸化� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

重铬酸盐广泛用作氧化剂、皮革制作等．以铬矿石（主要成分是Cr₂O₃，含FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质）为原料制取重铬酸钠的流程如下：

请回答下列问题：
（1）写出Cr₂O₃与纯碱在高温焙烧时反应的化学方程式

；
（2）Na₂Cr₂O₇可用于测定废水的化学耗氧量（即COD，指每升水样中还原性物质被氧化所需要O₂的质量）．现有某水样100.00mL，酸化后加入C₁ mol/L的Na₂Cr₂O₇溶液 V₁ mL，使水中的还原性物质完全被氧化（Cr₂O₇^2-还原为Cr³⁺）；再用C₂mol/L的FeSO₄溶液滴定剩余的Cr₂O₇^2-，结果消耗FeSO₄溶液V₂mL．
①该水样的COD为

mg/L；
②假设上述反应后所得溶液中Fe³⁺和Cr³⁺的物质的量浓度均为0.1mol/L，要使Fe³⁺沉淀完全而Cr³⁺还未开始沉淀．则需调节溶液pH的范围是

．
（可能用到的数据：K_SPFe（OH）₃=4.0×10^-38，K_SPCr（OH）₃=6.0×10^-31，lg

3	0.4

=-0.1lg

3	4

=0.2lg

3	6

=0.3lg

3	60

=0.6）
（3）在Na₂Cr₂0₇溶液中加入固体KC1进行复分解反应即可制得橙色的K₂Cr₂0₇．重铬酸盐在酸性溶液中是强氧化剂，在加热时可氧化HBr和HC1，在这些反应中，重铬酸盐的还原产物是绿色Cr³⁺的盐，写出重铬酸钾与浓盐酸反应的离子方程式：

．
为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某化学兴趣小组用如图所示装置进行试验（夹持仪器已略去，气密性已检验）

实验过程：
Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸．
Ⅱ．当B和C中的溶液都变为橙色时，夹紧弹簧夹．
Ⅲ．当B中溶液橙色变深时，关闭活塞a．
Ⅳ．…
①验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是

．
②为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是

．
③过程Ⅲ实验的目的是

．

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,探究物质的组成或测量物质的含量,性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：以铬矿石（主要成分是Cr₂O₃，含FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质）为原料，加入碳酸钠和氧气高温灼烧发生反应生成铬酸钠，二氧化碳，水浸后过滤得到滤渣FeO，滤液为Na₂CrO₄，Na₂SiO₃，NaAlO₂；调节溶液PH沉淀硅酸跟离子和偏铝酸根离子，过滤得到滤液Na₂CrO₄，加入硫酸酸化生成重铬酸钠溶液，通过提纯得到重铬酸钠，以此解答（1）（2）；
（3）重铬酸钾与浓盐酸反应生成Cr³⁺和氯气，氯气和氧化碘化钾生成碘，淀粉试纸变蓝色，氯气和溴化钠反应生成溴，溴置换出碘，四氯化碳层呈紫色，氢氧化钠可用于吸收尾气，以此解答该题．

解答： 解：以铬矿石（主要成分是Cr₂O₃，含FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质）为原料，加入碳酸钠和氧气高温灼烧发生反应生成铬酸钠，二氧化碳，水浸后过滤得到滤渣FeO，滤液为Na₂CrO₄，Na₂SiO₃，NaAlO₂；调节溶液PH沉淀硅酸跟离子和偏铝酸根离子，过滤得到滤液Na₂CrO₄，加入硫酸酸化生成重铬酸钠溶液，通过提纯得到重铬酸钠；
（1）由图示可知Cr₂O₃在高温焙烧时生成Na₂CrO₄，发生氧化还原反应，反应的化学方程式为2Cr₂O₃+4Na₂CO₃+3O₂

高温

4Na₂CrO₄+4CO₂，
故答案为：2Cr₂O₃+4Na₂CO₃+3O₂

高温

4Na₂CrO₄+4CO₂；
（2）①现有某水样100.00mL，酸化后加入c₁mol/L的Na₂Cr₂O₇溶液 V₁mL，使水中的还原性物质完全被氧化（Cr₂O₇^2-还原为Cr³⁺）；再用4mol/L的FeSO₄溶液滴定剩余的Cr₂O₇^2-，结果消耗FeSO₄溶液V₂mL，废水与K₂Cr₂O₇溶液发生氧化还原反应，再用Fe²⁺把多余的Cr₂O₇^2-反应：
     Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，
     1        6
    n      4mol/L×V₂×10^-3L
n=

V₂×10^-3mol
则100ml废水中，与废水反应反应的K₂Cr₂O₇的物质的量=加入的K₂Cr₂O₇的物质的量-与Fe²⁺反应的K₂Cr₂O₇的物质的量=c₁mol/L×V₁×10^-3L-

V₂×10^-3mol，
1L废水水样中被还原的K₂Cr₂O₇的物质的量=（c₁V₁-

V₂）×10^-2mol
利用2K₂Cr₂O₇～3O₂可求出废水中化学耗氧量即COD，
                    2K₂Cr₂O₇～3O₂
                   2         3×32
     （c₁V₁-

V₂）×10^-2mol m
m=（48c₁V₁-32V₂）×10^-2g=（480c₁V₁-320V₂）mg，该水样的COD为（480c₁V₁-320V₂）mg/L，
故答案为：480C₁V₁-80C₂V₂；
②反应后所得溶液中Fe³⁺和Cr³⁺的物质的量浓度均为0.1mol/L，要使Fe³⁺沉淀完全而Cr³⁺还未开始沉淀，需要c（Fe³⁺）=10^-5mol/l时铁离子沉淀完全，由溶度积常数Ksp=c（Fe³⁺）c³（OH^-），c³（OH^-）=

4.0×10-38

1×10-5

=4.0×10^-33，c（OH^-）=

3	4

×10^-11mol/L，c（H⁺）=

10-14

3	4

×10-11

10-14

100.2×10-11

=10^-3.2，
pH=-lgc（H⁺）=3.2；
Cr³⁺还未开始沉淀，c（Cr³⁺）=0.1mol/L，Ksp=c（Cr³⁺）c³（OH^-）=6.0×10^-31，c³（OH^-）=

6.0×10-31

0.1

=6.0×10^-30；c（OH^-）=

3	6

×10^-10mol/L，c（H⁺）=

10-14

3	6

×10-10

10-14

100.3×10-10

=10^-4.3mol/L，pH=-lgc（H⁺）=4.3，
则要使Fe³⁺沉淀完全而Cr³⁺还未开始沉淀．则需调节溶液pH的范围是3.2～4.3，
故答案为：3.2～4.3之间；
（3）由题给信息可知重铬酸钾与浓盐酸反应生成Cr³⁺和氯气，方程式为Cr₂0₇^2-+6Cl^-+14H⁺=2Cr³⁺+3Cl₂↑+7H₂0，
故答案为：Cr₂0₇^2-+6Cl^-+14H⁺=2Cr³⁺+3Cl₂↑+7H₂0；
①氯气和氧化碘化钾生成碘，淀粉试纸变蓝色，故答案为：淀粉KI试纸变蓝；
②b中生成溴，为验证溴的氧化性强于碘，可打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D震荡．静至后CCl₄层溶液变为紫红色，
故答案为：打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D震荡．静至后CCl₄层溶液变为紫红色；
③当B中溶液橙色变深时，关闭活塞a，不再产生氯气，可防止氯气过量，对溴置换碘实验的干扰，
故答案为：确认C的黄色溶液中无Cl₂，排除Cl₂对溴置换碘实验的干扰．

点评：本题考查学生对工艺流程的理解、阅读题目获取信息能力、物质推断、化学用语、化学计算、氧化还原反应等，综合性较大，难度中等，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识、信息进行解决问题的能力．

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、
（2）步骤二中加入锌粉至黄色刚好消失，目的是
（3）写出步骤三中发生反应的离子方程式

．
（4）根据实验数据，测得该晶体中铁元素的质量分数为
（5）若步骤二中加入的KMnO₄的溶液的量不足，则测得的铁含量

（选填填“偏低”“偏高”或“不变”）
Ⅱ．结晶水的测定
（6）采用热重分析仪测定三革酸合铁酸钾晶体（K₃[Fe（C₂O₄）₃]?xH₂O）在1 0℃时的失重率为a%，则晶体化学式中结晶水的个数x的计算式为）
（已知：三草酸合铁酸钾的摩尔质量M（K₃[Fe（C₂O₄）₃]）=510g?mol^-1）

桂皮酸是一种可从安息香分离出的有机芳香酸，其苯环上只有一个取代基．桂皮酸甲酯可用作定香剂，用于饮料、冷饮、糖果、酒类等食品．H为桂皮酸甲酯的一种同分异构体，是生产某新型工厂塑料的基础原料之一，其分子结构模型如图所示（图中球与球之间连线表示单键或双键）．以烃A为原料合成H的路线如下：

（1）根据分子结构模型写出H的结构简式

．
（2）下列关于相关有机物的说法正确的是

．
a．可以有溴水鉴别D和E两种有机物
b．有机物C有7种化学环境不同的氢原子
c.2mol有机物F与足量碳酸钠溶液反应产生1molCO₂
d．E能发生还原反应、取代反应、消去反应和氧化反应
e.1mol有机物E与足量的新制Cu（OH）₂悬浊液反应可得2molCu₂O沉淀
（3）写出下列反应的化学方程式：
①C→E：

②F生成高分子I：

（4）已知：D分子中含“-CHO”，通过D不能有效、顺利地获得G，其原因是：

．
（5）同时符合下列条件的F的同分异构体共有

种，写出核磁共振氢浦有六个吸收峰，且结构中不含甲基的F的同分异构体的结构简式

．
①遇FeCl₃溶液显紫色
②能发生水解反应，且能发生银镜反应
③苯环上有两个取代基．

按要求书写下列反应
（1）用盐酸中和烧碱，请写出其反应的离子方程式：

．
（2）用足量的澄清石灰水检验二氧化碳，请写出其反应的离子方程式：

．
（3）碳酸钙与盐酸反应，请写出其反应的离子方程式：

．
（4）硝酸银溶液与氯化钾溶液反应，请写出其反应的离子方程式：

．
（5）Cu+2Ag⁺=Cu²⁺+2Ag，请写出符合此离子方程式的化学方程式一个

．
（6）CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，请写出符合此离子方程式的化学方程式一个

．

硫代硫酸钠是一种常见的化工原料．将SO₂通入按一定比例配成的Na₂S和Na₂CO₃的混合溶液中，便可得到Na₂S₂O₃，其制备反应方程式为：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂
（1）在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后待用，其目的是

．
（2）用该方法获得的Na₂S₂O₃?5H₂O晶体中常混有一定量的杂质．某兴趣小组欲对其中所含杂质成分进行探究（不考虑副反应和杂质所带的结晶水）．
【提出假设】
假设1：晶体中只含Na₂CO₃杂质
假设2：晶体中只含Na₂S杂质
假设3：

【查阅资料】Na₂S₂O₃在中性、碱性溶液中较稳定，而在酸性溶液中能迅速反应．
【判断与思考】
某同学取少量制得的晶体溶于足量稀H₂SO₄，并将产生的气体通入CuSO₄溶液中，未见黑色沉淀，据此认为假设2不成立．你认为其结论是否合理？

（填“合理”、“不合理”）并说明理由：

【设计方案进行实验】若已知样品中有且只有一种杂质（Na₂CO₃或Na₂S），为验证到底是哪种杂质，请设计实验并完成下表实验方案、现象及结论（仪器自选）．
限选实验试剂：3mol?L^-1H₂SO₄、1mol?L^-1NaOH、酸性KMnO₄溶液、饱和NaHCO₃溶液、品红溶液、澄清石灰水

实验方案	现象及结论

（3）实验室里常用K₂Cr₂O₇来滴定Na₂S₂O₃溶液的浓度，原理为：第一步，用标准K₂Cr₂O₇溶液与过量的KI溶液反应；第二步，用待测定的Na₂S₂O₃溶液滴定析出的I₂；
A．第一步中Cr₂O₇^2- 变成Cr³⁺，则在酸性环境下该反应的离子方程式为

；
B．多次滴定后，测得Na₂S₂O₃?5H₂O的含量约为102%．若所用试剂及操作均无不当，产生该结果最可能的原因是

．

在温度、容积相同的3个密闭容器中，按下表投入反应物．发生反应：H₂（g）+I₂（g）═2HI（g）△H=14.9kJ?mol^-1，在恒温、恒容条件下，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1mol H₂ 1mol I₂	2mol HI	4mol HI
HI的浓度	c₁	c₂	c₃
反应的能量变化	放出akg	吸收bkg	吸收ckg
反应物转化率	α₁	α₂	α₃

下列说法正确的是（　　）