【化学–选修2:化学与技术】(15分)重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备红矾钠的流程如下:(1)化学上可将某
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【化学–选修2:化学与技术】(15分) 重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备红矾钠的流程如下:
(1)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成 。 (2)煅烧铬铁矿时,矿石中难溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4,反应化学方程式如下:4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2 = 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2。为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是 。(写一种即可) (3)已知CrO42-在不同的酸性溶液中有不同的反应,如: 2CrO42-+2H+= Cr2O72-+H2O; 3CrO42-+4H+= Cr3O102-+2H2O ① 往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是 。 ② 混合溶液乙中溶质的化学式是 。 (4)在含Cr2O72-废水中存在着平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,请写出该平衡的平衡常数表达式K= ,若继续加水稀释,平衡将 移动(填“正向”、“逆向”“不”)。 (5)请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应: □Cr2O72-+□S2-+□H2O ——□Cr(OH)3+□S2O32-+□OH- |
答案
(15分)(1)FeO·Cr2O3(2分) (2)粉碎矿石、升高温度(2分) (3)① 少量不能除尽Na2CO3等杂质,过量会生成Na2Cr3O10等副产物。(2分) ② Na2Cr2O7和Na2SO4(2分) (4)c(CrO42-)2c(H+)2/c(Cr2O72-) (2分) 正向(2分) (5) 4 6 19 8 3 14 (3分) |
解析
试题分析:(1)根据元素的化合价,把盐写成氧化物的形式,中间用·连接,Fe(CrO2)2中Fe为+2价,对应氧化物为FeO,Cr为+3价,对应氧化物为Cr2O3,所以Fe(CrO2)2的氧化物形式为FeO·Cr2O3; (2)考虑综合效益,加快反应速率,可以升高温度或把矿石粉碎; (3)① 加硫酸的目的是除去杂质碳酸钠,少量不能除尽Na2CO3等杂质,过量会生成Na2Cr3O10等副产物,所以加入硫酸必须适量; ②因为最终得到的晶体是Na2Cr2O7·2H2O,所以混合溶液乙中的溶质是Na2Cr2O7及Na2SO4; (4)根据化学平衡常数的表达式,Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+平衡常数K=c(CrO42-)2c(H+)2/c(Cr2O72-) ;加水稀释,反应物、生成物的浓度均减小,但生成物的浓度幂之积减小的更多,平衡正向移动; (5)根据得失电子守恒法配平方程式,Cr2O72-中Cr为+6价,产物Cr(OH)3中Cr为+3价;反应物中S元素的化合价为-2价,产物中S元素的化合价为+2价,Cr2O72-中Cr整体降6价,S整体升高8价,6、8的最小公倍数是24,所以6×4,Cr2O72-前的系数是4,Cr(OH)3前的系数是8;8×3,所以S2O32-前的系数是3,S2-前的系数是6,根据电荷守恒配平OH-的系数是14,观察法配平H2O的系数是19,所以答案是 4 6 19 8 3 14 。 |
举一反三
已知氧化性:HClO>Cl2>Fe3+>SO42-;常温下,电离常数:K(H2CO3)>K(HClO)>K(HCO3-)>KAl(OH)3;则下列相关离子方程式正确的是A.0.5mol/L的NaHSO3溶液与1.0mol/L的NaClO溶液等体积混合:HSO3-+ClO-=SO42-+Cl-+H+ | B.小苏打溶液与偏铝酸钠溶液混合:HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32- | C.“84”消毒液(主要成分为NaClO)露置在空气中变质:2ClO-+CO2+H2O=CO32-+2HClO | D.在“84”消毒液中滴加FeSO4溶液:2Fe2++ClO-+H2O=2Fe3++Cl-+2OH- |
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下列实验所对应的离子方程式正确的是( )A.向NaAlO2溶液中通入少量CO2:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+ HCO3- | B.向沸水中滴加饱和的氯化铁溶液:Fe3++3H2O===Fe(OH)3↓+3H+ | C.在碳酸氢钡溶液中加入过量的氢氧化钠溶液:Ba2++2HCO3-+2OH-=BaCO3↓+CO32-+2H2O | D.向FeCl2溶液中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液:4Fe2++2[Fe(CN)6]4-=Fe4[Fe(CN)6]2↓ |
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下列离子方程式正确的是A.用铜作电极电解CuSO4溶液:2Cu2++2H2O电解2Cu+4H++O2↑ | B.硅酸钠溶液与醋酸溶液混合:SiO32-+H+=H2SiO3↓ | C.H2O2溶液中加入稀硫酸和KI溶液:H2O2+2H++2I-=I2+2H2O | D.Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:2S2O32-+4H+=SO42-+3S↓+2H2O |
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下列反应的离子方程式中,正确的是A.NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应:NH4+ + OH- = NH3·H2O | B.在苯酚的乳浊溶液中滴加碳酸钠溶液变澄清:2C6H5OH + CO32- → CO2↑+ 2C6H5O- + H2O | C.用两根铜棒作电极电解盐酸:2H+ + 2Cl- H2↑ + Cl2↑ | D.SO2通入次氯酸钠溶液中:SO2 + ClO-+ H2O = SO42- + Cl-+ 2H+ |
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下列离子反应方程式能正确表达相关反应的是A.在FeBr2溶液中通入足量氯气:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl- | B.用石墨电极电解氯化镁溶液:2Cl-+2H2O电解Cl2↑+H2↑+2OH- | C.向CaCl2溶液中通入CO2气体:Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓+2H+ | D.等物质的量浓度的小苏打溶液和石灰水按体积比3:2混合: | 3HCO3-+2Ca2++3OH-=2CaCO3↓+CO32-+3H2O |
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