2012年10月8日发布的修订版《机动车驾驶证申领和使用规定》,以其对违章驾驶员的严厉惩罚被人们称为“史上最严交规”,其中饮酒后驾驶机动车的一次记12分。利用如
题型:不详难度:来源:
2012年10月8日发布的修订版《机动车驾驶证申领和使用规定》,以其对违章驾驶员的严厉惩罚被人们称为“史上最严交规”,其中饮酒后驾驶机动车的一次记12分。利用如下测试管可检测司机是否酒后驾车,化学原理如下:
金属铬在化合物中主要有+3价和+6价两种价态。+6价铬化合物K2CrO4和K2Cr2O7在水溶液中分别呈黄色和橙色,它们在溶液中存在如下平衡关系:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O在酸性条件下+6价铬化合物具有强氧化性,可以将C2H5OH氧化为CH3COOH,本身被还原为Cr3+,Cr3+在水溶液中呈灰绿色。 (1)根据上述条件可知,在强酸性条件下+6价铬主要以 (填“CrO2-4”或“Cr2O2-7”)形式存在。如果司机酒后驾车,则测试管中的现象是 且超过法定警界线,反应的离子方程式为 。 (2)研究发现+6价铬的毒性为+3价铬的毒性的100~200倍,有多种方法可以将废水中的+6价铬转化为+3价铬以降低毒性。其中两种方法如下: 方法一:电化学方法。将含Cr2O2-7的酸性废水加适量NaCl搅拌均匀并以Fe作电极进行电解。在阳极产生的Fe2+将Cr2O2-7还原为Cr3+,在电解过程中溶液的pH不断上升,最终Cr3+和Fe3+以Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀的形式析出。 ①请分析溶液pH不断上升的原因: 。 ②已知Fe3+和Cr3+变为Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀的pH如下表:
当溶液的pH范围为____时,溶液中Fe3+已沉淀完全而Cr3+还没有开始沉淀。 ③当电路中通过3mol电子时,理论可还原Cr2O2-7的物质的量为 mol。 方法二:还原沉淀法。将l0ml某含铬(Cr2O2-7)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀,该沉淀经干燥后为nmolFeO·FeyCrxO3。 ④不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是A.反应中发生转移的电子个数为3nx | B.该废水中c(Cr2O2-7)为50nx mol/L | C.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(l+y)mol | D.在FeO·FeyCrxO3中,x+y=2 |
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答案
(14分) (1)Cr2O2-7;灰绿色;3C2H5OH+2 Cr2O2-7 +16H+ =3CH3COOH+4 Cr3+ +11H2O; (2)①电解时阴极消耗H+,Cr2O2-7还原为Cr3+ 也消耗H+,所以pH不断上升; ②3.7<pH< 8.5;③0.25 mol;④A |
解析
试题分析: (1)因为在强酸性溶液中;2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O平衡向右移动; Cr2O2-7与C2H5OH反应生成Cr3+ 所以呈灰绿色; 根据氧化还原反应配平得 3C2H5OH+2 Cr2O2-7 +16H+ =3CH3COOH+4 Cr3+ +11H2O; (2)①电解时阴极的电极反应方程式为2H+ +2e=H2另外溶液中还发生Cr2O72- +6 Fe2++14 H+ = 2Cr3+ +6 Fe3+ +7 H2O ②3.7<pH<8.5,溶液中Fe3+已沉淀完全而Cr3+还没有开始沉淀; ③当电路中通过3mol电子时,会产生1.5mol Fe2+ ,再根据Cr2O72- +6 Fe2++14 H+ = 2Cr3+ +6 Fe3+ +7 H2O还原的Cr2O72- 为0.25mol; ④反应中发生转移的电子个数为ny; |
举一反三
在高温时硫铁矿(主要成分FeS2)和氧气反应生成三氧化二铁和二氧化硫(假设硫铁矿中的杂质不参与化学反应)。某化学研究学习小组对硫铁矿样品进行如下实验探究: 【实验一】测定硫元素的含量 I.实验装置如下图所示(夹持和加热装置已省略)。A中的试剂是双氧水,将m·g该硫铁矿样品放人硬质玻璃管D中。从A向B中逐滴滴加液体,使气体发生装置不断地缓缓产生气体,高温灼烧硬质玻璃管D中的硫铁矿样品至反应完全。
II.反应结束后,将E瓶中的溶液进行如下处理:
【实验二】测定铁元素的含量 III.测定铁元素含量的实验步骤如下: ①用足量稀硫酸溶解已冷却的硬质玻璃管D中的固体,过滤,得到滤液A; ②在滤液A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+,过滤,得到滤液B; ③将滤液B稀释为250 mL; ④取稀释液25.00 mL,用浓度为c mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO4溶液体 积的平均值为V mL。 请根据以上实验,回答下列问题: (1)I中装置C中盛装的试剂是_ ;E瓶的作用是_ 。 (2)11中加入过量H2O2溶液发生反应的离子方程式为____。 (3)111的步骤③中,将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外, 还必须要用到的是_ ;④中盛装KMnO3溶液的仪器是_ 。 (4)假设在整个实验过程中硫元素和铁元素都没有损失,则该硫铁矿样品中硫元素的质量分数为_ 。(用含m1和m2的代数式表示);铁元素的质量分数为____。(用含m1、c、v的代数式表示) |
某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现黑色和红色交替的现象,请写出相应的化学方程式 、 。在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化反应是 反应。(填吸热或放热) (2)甲和乙两个水浴作用不相同.甲的作用是 ;乙的作用是 。 (3)反应进行一段时间后,试管a中收集到的主要有机生成物是 。(写名称)若要检验试管a中能收集的该物质,进行的操作为 。 (4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有 。(写结构简式) 要除去该物质,可向混合液中加入 (填写序号)。再通过 (填试验操作名称)即可除去。 |
苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸,反应原理:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g;纯净固体有机物都有固定熔点。 (1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为 。 (2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是 。 (3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
序号
| 实验方案
| 实验现象
| 结论
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| 将白色固体B加入水中,加热溶 解,
| 得到白色晶体和无色溶液
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| ②
| 取少量滤液于试管中,
| 生成白色沉淀
| 滤液含Cl—
| ③
| 干燥白色晶体,
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| 白色晶体是苯甲酸
| (4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10—3mol,产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为 ,计算结果为 (保留二位有效数字)。 |
氯离子插层镁铝水滑石是一种新型离子交换材料,其在高温下完全分解为和水蒸气,现用题27图装置进行试验确定其化学式(固定装置略去)。
(1)热分解的化学方程式为 。 (2)若只通过测定装置C、D的增重来确定,则装置的连接顺序为 (按气流方向,用接口字母表示),其中C的作用是 。装置连接后,首先要进行的操作名称是 。 (3)加热前先通排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入的作用是 、 等. (4)完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g,则= .若取消冷却玻管B后进行试验,测定值将 (填“偏高”或“偏低”) (5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg2Al(OH)6Cl1—2y(CO3)y·zH2O],该生成物能发生类似的热分解反应,现以此物为样品,用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定,除测定D的增重外,至少还需测定 . |
(2014届四川省泸州市高三第一次诊断性考试化学试卷) 在高温时硫铁矿(主要成分FeS2)和氧气反应生成三氧化二铁和二氧化硫(假设硫铁矿中的杂质不参与化学反应)。某化学研究学习小组对硫铁矿样品进行如下实验探究: 【实验一】测定硫元素的含量 I.实验装置如下图所示(夹持和加热装置已省略)。A中的试剂是双氧水,将m·g该硫铁矿样品放人硬质玻璃管D中。从A向B中逐滴滴加液体,使气体发生装置不断地缓缓产生气体,高温灼烧硬质玻璃管D中的硫铁矿样品至反应完全。
II.反应结束后,将E瓶中的溶液进行如下处理:
【实验二】测定铁元素的含量 III.测定铁元素含量的实验步骤如下: ①用足量稀硫酸溶解已冷却的硬质玻璃管D中的固体,过滤,得到滤液A; ②在滤液A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+,过滤,得到滤液B; ③将滤液B稀释为250 mL; ④取稀释液25.00 mL,用浓度为c mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO4溶液体 积的平均值为V mL。 请根据以上实验,回答下列问题: (1)I中装置C中盛装的试剂是_ ;E瓶的作用是_ 。 (2)11中加入过量H2O2溶液发生反应的离子方程式为____。 (3)111的步骤③中,将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外, 还必须要用到的是_ ;④中盛装KMnO3溶液的仪器是_ 。 (4)假设在整个实验过程中硫元素和铁元素都没有损失,则该硫铁矿样品中硫元素的质量分数为_ 。(用含m1和m2的代数式表示);铁元素的质量分数为____。(用含m1、c、v的代数式表示) |
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