【題目】元素鉻(Cr)在自然界主要以+3價(jià)和+6價(jià)存在。請(qǐng)回答下列問題:
(1)利用鉻鐵礦(FeOCr2O3)冶煉制取金屬鉻的工藝流程如圖所示:
①為加快焙燒速率和提高原料的利用率,可采取的措施之一是__________________ 。
②“水浸”要獲得浸出液的操作是_________。浸出液的主要成分為Na2CrO4,向“濾液”中加入酸化的氯化鋇溶液有白色沉淀生成,則 “還原”操作中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________。
(2)已知 Cr3+完全沉淀時(shí)溶液pH為5,(Cr3+濃度降至10-5molL-1可認(rèn)為完全沉淀)則Cr(OH)3的溶度積常數(shù) Ksp=_______________。
(3)用石墨電極電解鉻酸鈉(Na2CrO4)溶液,可制重鉻酸鈉(Na2Cr2O7),實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(已知:2CrO42-+2H+Cr2O72-+ H2O)。
①電極b連接電源的______極(填“正”或“負(fù)”) , b 極發(fā)生的電極反應(yīng):______________。
②電解一段時(shí)間后,測(cè)得陽極區(qū)溶液中Na+物質(zhì)的量由a mol變?yōu)?/span>b mol,則理論上生成重鉻酸鈉的物質(zhì)的量是_______________mol 。
【答案】鉻鐵礦粉碎 過濾 8CrO42—+3S2-+20H2O=8Cr(OH)3↓+3SO42-+16OH- 1×10-32 正 2H2O-4e-=O2↑+4H+ (a-b)/2
【解析】
(1)根據(jù)流程:鉻鐵礦(FeOCr2O3)加入純堿、通入空氣焙燒,得到Na2CrO4,過濾,濾液含有Na2CrO4,加入Na2S還原得到Cr(OH)3,反應(yīng)為:8CrO42-+3S2-+20H2O=8Cr(OH)3↓+3SO42-+16OH-,加熱Cr(OH)3可得到Cr2O3,再用還原劑還原得到Cr,據(jù)此分析解答;
(2)已知Cr3+完全沉淀時(shí)溶液pH為5,則此時(shí)c(OH-)=1×10-9mol/L,c(Cr3+)=1×10-5mol/L,Cr(OH)3的溶度積常數(shù)Ksp=c(Cr3+)c3(OH-),據(jù)此計(jì)算;
(3)①b極得到Na2Cr2O7,則b有反應(yīng)2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,故b的電極反應(yīng)為水放電生成氧氣和氫離子,據(jù)此分析解答;②根據(jù)電荷守恒分析計(jì)算。
(1)①影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素:物質(zhì)的表面積大小,表面積越大,反應(yīng)速率越快,為加快焙燒速率和提高原料的利用率,采取的措施可以有將鉻鐵礦粉碎等,故答案為:鉻鐵礦粉碎;
②“水浸”要獲得浸出液,需要過濾出浸渣,采取的操作是過濾;浸出液的主要成分為Na2CrO4,向“濾液”中加入酸化的氯化鋇溶液有白色沉淀生成,說明加入的Na2S被氧化成SO42-,Cr元素由+6價(jià)降為+3價(jià),S元素由-2價(jià)升到+6價(jià),依據(jù)原子守恒和得失電子守恒,反應(yīng)的方程式為:8CrO42—+3S2-+20H2O=8Cr(OH)3↓+3SO42-+16OH-,故答案為:過濾;8CrO42—+3S2-+20H2O=8Cr(OH)3↓+3SO42-+16OH-。
(2)pH為5,c(OH-)=10-9,c(Cr3+)=1×10-5mol/L,則Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=10-5×(10-9)3=1×10-32,故答案為:1×10-32;
(3)①根據(jù)圖示,在b極所在電極室得到Na2Cr2O7,根據(jù)2CrO42-+2H+ Cr2O72—+ H2O,電解過程中b極c(H+)增大,則b極電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2↑+4H+,因此a是陰極,b是陽極,電極b連接電源的正極,故答案為:正;2H2O-4e-=O2↑+4H+;
②電解一段時(shí)間后,測(cè)得陽極區(qū)溶液中Na+物質(zhì)的量由a mol變?yōu)?/span>b mol,則溶液中移動(dòng)的電荷為(a-b)mol,所以外電路中轉(zhuǎn)移的電子為(a-b)mol,陽極的電極反應(yīng)為:2H2O-4e-=O2+4H+,則陽極生成的氫離子為(a-b)mol,根據(jù)2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,理論上生成重鉻酸鈉的物質(zhì)的量是mol,故答案為:。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在給定條件下,下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)的是
A.CH4H2H2OB.N2NH3NH4Cl
C.CuNO2HNO3D.CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHO
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,由這四種元素形成的一種鹽溶液,遇到FeCl3溶液呈現(xiàn)血紅色,該鹽溶液與NaOH在加熱條件下會(huì)生成一種能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。下列說法正確的是( )
A.W和X形成的化合物在常溫下均為氣態(tài)
B.X元素可以形成多種具有廣泛用途的單質(zhì)
C.X和Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物都是強(qiáng)酸
D.Y的簡(jiǎn)單離子與Z的簡(jiǎn)單離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)物X、Y、M相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下。下列有關(guān)說法不正確的是
A. 可用碳酸氫鈉區(qū)別X與Y
B. Y中所有原子在同一平面上
C. X、Y、M均能發(fā)生加成、氧化和取代反應(yīng)
D. X環(huán)上的二氯代物共有11種(不考慮順反異構(gòu))
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鎳(Ni)及其化合物廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)電池、電鍍和催化劑等領(lǐng)域。
(1)某蓄電池反應(yīng)為2NiO(OH)+Cd+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。該蓄電池充電時(shí),被氧化的物質(zhì)是__(填化學(xué)式),放電時(shí)若生成73gCd(OH)2,則外電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是___。
(2)鎳的羰化反應(yīng)為:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) ΔH。
①一定溫度下,將一定量的粗鎳和CO加入到1L的恒容密閉容器中反應(yīng),5s后測(cè)得Ni(CO)4的物質(zhì)的量為1.5mol,則0~5s內(nèi)平均反應(yīng)速率v(CO)=__mol·L·s-1。
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度升高而減小,則該反應(yīng)的ΔH__0(填“>”或“<")。
(3)NiSO4·6H2O晶體是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛應(yīng)用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池等,可由電鍍廢渣(除含鎳外,還含有Cu、Zn、Fe等元素)為原料制取。制取步驟如下:
①在實(shí)驗(yàn)室中,欲用98%的濃硫酸(密度1.84g·mL-1)配制40%的稀硫酸,需要的玻璃儀器除玻璃棒外,還有__。
②向?yàn)V液Ⅰ中加入Na2S的目的是_。(已知:Ksp[FeS]=6.3×10-18,Ksp[CuS]=1.3×10-36,Ksp[ZnS]=1.3×10-24,Ksp[NiS]=1.1×10-21)
③濾液Ⅲ中所含的陽離子主要有__。
④NiSO4在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化,可制得堿性鎳鎘電池電極材料NiOOH。該反應(yīng)的離子方程式為__。
⑤在制備NiSO4·6H2O晶體時(shí),常用無水乙醇代替蒸餾水做洗滌劑,原因是__(寫出一條即可)。
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【題目】某溫度時(shí),在 2 L 的密閉容器中,X、Y、Z(均為氣體)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。請(qǐng)回答下列問題:
(1)由圖中所給數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
(2)反應(yīng)從開始至2 min,用 Z 的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率 v(Z)=___________。
(3)_____min時(shí), 反應(yīng)達(dá)到平衡,容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量比起始時(shí)_____(填“增大”“減小”或“不變”下同);混合氣體的密度______。
(4)改變下列措施能加快反應(yīng)速率的是_____(填序號(hào),下同)。
A.恒壓時(shí)充入He B.恒容時(shí)充入He C.恒容時(shí)充入X D.擴(kuò)大容器體積 E.升高溫度 F.選擇高效的催化劑
(5)下列能作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)的是_____。
A.體系壓強(qiáng)不變 B. 2v(Z)正=3v(X)逆 C.三種氣體的總質(zhì)量不變 D.X 的轉(zhuǎn)化率為 30%
(6)將 a mol X 與 b mol Y 的混合氣體通入 2 L 的密閉容器中并發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)到某時(shí)刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量恰好滿足:n(X)=n(Y)=n(Z),則原混合氣體中 a∶b=_______。
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【題目】痛風(fēng)性關(guān)節(jié)病的發(fā)病機(jī)理和尿酸鈉有關(guān)。室溫下,將尿酸鈉( NaUr)的懸濁液靜置,取上層清液滴加鹽酸,溶液中尿酸的濃度c(HUr)與pH的關(guān)系如圖所示。已知Ksp(NaUr)=4.9×10-5 mol2·L-2,Ka(HUr)=2.0×10-6 mol·L-1。下列說法正確的是
A.上層清液中,c()= 7.0×10-2 mol·L-1
B.M→N的變化過程中,c(Na+)·c(Ur-)的值將逐漸減小
C.當(dāng)c(HUr)=c(Ur-)時(shí),c(Cl-)>c(Ur-)
D.當(dāng)pH=7時(shí),2c(Na+)=c(Ur-)+c(Cl-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】橋環(huán)烷烴雙環(huán)[2.2.1]庚烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,下列關(guān)于該化合物的說法錯(cuò)誤的是
A. 與環(huán)庚烯互為同分異構(gòu)體
B. 二氯代物結(jié)構(gòu)有9種
C. 所有碳原子不能處于同一平面
D. 1mol雙環(huán)[2.2.1]庚烷完全燃燒至少需要10 molO2
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【題目】將足量的CO2不斷通入NaOH、Ca(OH)2、NaAlO2的混合溶液中,則生成沉淀的物質(zhì)的量與通入CO2的體積的關(guān)系可表示為( )
A. B.
C. D.
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