【題目】某小組為探究K2Cr2O7中Cr在不同條件下存在的主要形式及性質(zhì)特點(diǎn)。室溫下(除系列實(shí)驗(yàn)I中ii外)進(jìn)行了如下系列實(shí)驗(yàn):
系列實(shí)驗(yàn)I | 裝置 | 滴管中的試劑 | 試管中的試劑 | 操作 | 現(xiàn)象 |
i | 1 mL水 | 4mL 0.1 mol·L-1 K 2Cr2O7 橙色溶液 | 振蕩 | 溶液顏色略微變淺 | |
ii | 1 mL水 | 振蕩 60℃水浴 | 溶液顏色較i明顯變淺 | ||
iii | 1 mL 18.4 mol·L-1 濃硫酸 | 振蕩 | 溶液顏色較i明顯變深 | ||
iv | 1 mL 6 mol·L-1 NaOH 溶液 | 振蕩 | _____________________ | ||
v | 3滴濃KI溶液 | iv中溶液 | 振蕩 | 無(wú)明顯現(xiàn)象 | |
vi | 過(guò)量稀硫酸 | v中溶液 | 邊滴邊振蕩 | 溶液顏色由黃色逐漸變橙色,最后呈墨綠色 |
已知:K2CrO4溶液為黃色;Cr3+在水溶液中為綠色。
請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題:
(1)寫出K2C2O7在酸性條件下平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式:________________________。對(duì)比實(shí)驗(yàn)i與ii,可得結(jié)論是該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的△H______0(填>”或“<”)。
(2)結(jié)合實(shí)驗(yàn)i、ii,分析導(dǎo)致ii中現(xiàn)象出現(xiàn)的主要因素是__________________。
(3)推測(cè)實(shí)驗(yàn)iv中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為________________________。對(duì)比實(shí)驗(yàn)i、ii、iv中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可知,常溫下K2Cr2O7中Cr在堿性條件下主要以______離子形式存在。
(4)對(duì)比實(shí)驗(yàn)v與vi,可知:在______條件下,+6價(jià)Cr被還原為______。
(5)應(yīng)用上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論,進(jìn)一步探究含Cr2O72-廢水樣品用電解法處理效果的影響因素,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示(Cr2O72-的起始濃度、體積,電壓、電解時(shí)間等均相同)。
系列實(shí)驗(yàn)Ⅱ | i | ii | iii | iv |
樣品中是否加Fe2(SO4)3 | 否 | 否 | 加入5 g | 否 |
樣品中是否加入稀硫酸 | 否 | 加入1 mL | 加入1 mL | 加入1 mL |
電極材料 | 陰、陽(yáng)極均為石墨 | 陰極為石墨,陽(yáng)極為鐵 | ||
Cr2O72- | 0.922 | 12.7 | 20.8 | 57.3 |
①實(shí)驗(yàn)中Cr2O72-在陰極的反應(yīng)式:_________________________________________________。
②實(shí)驗(yàn)i中Fe3+去除Cr
【答案】 > c(H+) 溫度 溶液顏色較i明顯變淺 CrO42- 酸性 Cr3+ Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O Fe-2e-=Fe2+,6Fe2++14H++ Cr2O72-=6Fe3++2Cr3++7H2O, Fe3++e-=Fe2+, Fe2+繼續(xù)還原Cr2O72-,Fe2+循環(huán)利用提高了Cr2O72-的去除率
【解析】
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)vi的現(xiàn)象可知酸性條件下Cr2O72-發(fā)生水解;實(shí)驗(yàn)ii與實(shí)驗(yàn)i對(duì)比,當(dāng)60℃水浴時(shí),溶液顏色較i明顯變淺,根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)平衡的影響效果作答;
(2)根據(jù)單一變量控制思想分析;
(3)因K2C2O7中存在平衡:試管c中加入NaOH溶液,消耗H+,促使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行;
(4)依據(jù)實(shí)驗(yàn)vi中現(xiàn)象解釋;
(5)①實(shí)驗(yàn)中Cr2O72-應(yīng)在陰極上放電,得電子被還原成Cr3+,據(jù)此作答;
②根據(jù)圖示,實(shí)驗(yàn)iv中陽(yáng)極為鐵,鐵失去電子生成Fe2+,Fe2+與Cr2O72-在酸性條件下反應(yīng)生成Fe3+,Fe3+在陰極得電子生成Fe2+,繼續(xù)還原Cr2O72-,據(jù)此分析。
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)vi的現(xiàn)象可知酸性條件下Cr2O72-發(fā)生水解,其離子方程式為: 實(shí)驗(yàn)ii與實(shí)驗(yàn)i對(duì)比,當(dāng)60℃水浴時(shí),溶液顏色較i明顯變淺,說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),△H>0
故答案為:>;
(2)根據(jù)單一變量控制思想,結(jié)合實(shí)驗(yàn)i、ii可知,導(dǎo)致ii中現(xiàn)象出現(xiàn)的主要因素為60℃水浴即溫度,
故答案為:溫度;
(3)因K2C2O7中存在平衡:試管c中加入NaOH溶液,消耗H+,促使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,溶液顏色由橙色變?yōu)辄S色,溶液顏色較i明顯變淺,鉻元素主要以CrO42-形式存在,
故答案為:溶液顏色較i明顯變淺;CrO42-;
(4)實(shí)驗(yàn)vi中,滴入過(guò)量稀硫酸發(fā)現(xiàn),溶液顏色由黃色逐漸變橙色,最后呈墨綠色,結(jié)合給定條件說(shuō)明+6價(jià)的Cr元素變?yōu)?/span>+3價(jià),所以在酸性條件下,+6價(jià)Cr可被還原為+3價(jià),
故答案為:酸性;+3;
(5)①實(shí)驗(yàn)中Cr2O72-應(yīng)在陰極上放電,得電子被還原成Cr3+,電解質(zhì)環(huán)境為酸性,因此Cr2O72-放電的反應(yīng)式為Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O,
故答案為:Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O;
②根據(jù)圖示,實(shí)驗(yàn)iv中陽(yáng)極為鐵,鐵失去電子生成Fe2+,其離子方程式為:Fe-2e-=Fe2+,Fe2+與Cr2O72-在酸性條件下反應(yīng)生成Fe3+,其離子方程式為:6Fe2++14H++ Cr2O72-=6Fe3++2Cr3++7H2O,Fe3+在陰極得電子生成Fe2+,Fe3++e-=Fe2+,繼續(xù)還原Cr2O72-,Fe2+循環(huán)利用提高了Cr2O72-的去除率,
故答案為:Fe-2e-=Fe2+,6Fe2++14H++ Cr
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值。乙醚(CH3CH2OCH2CH3)是一種麻醉劑。制備乙醚的方法是2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O.下列說(shuō)法正確的是
A. 18gH218O分子含中子數(shù)目為10NA
B. 每制備1molCH3CH218OCH2CH3必形成共價(jià)鍵數(shù)目為4NA
C. 10g46%酒精溶液中含H原子個(gè)數(shù)為1.2NA
D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4.48L乙醇含分子數(shù)為0.2NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】11.2 g鐵粉與2.2 g硫粉均勻混合,在密閉容器中加熱,冷卻后加入足量鹽酸,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到氣體的體積是( )
A. 11.2 L B. 5.6 L C. 4.48 L D. 2.24 L
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】以黃鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3及少量的FeS、SiO2、Cu、Au、Ag等)為原料制備顏料鐵紅(Fe2O3)、晶體E,回收H和重金屬混合物的生產(chǎn)工藝流程如下圖所示:
請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題:
(1)工藝流程的中間產(chǎn)物(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12中Fe的化合價(jià)為__________________。
Fe在周期表中的位置為第________周期第Ⅷ族。
(2)將燒渣溶解前需進(jìn)行“粉碎和提高溫度”的目的是________________________。過(guò)程①溶解燒渣所需試劑中溶質(zhì)的化學(xué)式為__________________。
反應(yīng)②的化學(xué)方程式:______________________________________________________。
(3)反應(yīng)③的目的是____________________________________。
氣體Z的電子式:__________________。
寫出反應(yīng)④的離子方程式:______________________________________________________。
(4)將回收的G溶于少量水,所得溶液中所有離子的濃度由大到小依次是______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】導(dǎo)電儀測(cè)得液態(tài)BrF3具有微弱的導(dǎo)電性,表示BrF3(液)中有陰、陽(yáng)離子X和Y。X和Y也存在于BrF2SbF6、KBrF4、(BrF2)2SnF6等化合物中,則X、Y的化學(xué)式分別為( )
A. X=F-;Y=Br3+ B. X=F-;Y=BrF2+ C. X=BrF4-;Y=BrF2+ D. X=BrF4-;Y=Br3+
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一密閉容器中充入3 mol A和2 mol B發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)。該反應(yīng)達(dá)到平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)為W%。若維持容器的容積和溫度不變,按起始物質(zhì)的量A 0.6 mol、B 1.2 mol、C 1.6 mol充入容器達(dá)到平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)還為W%。則x的值( )
A. 只能為2 B. 只能為4 C. 可能為2,可能為4 D. 無(wú)法確定
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】還原沉淀法是處理含鉻(含Cr2O72-和CrO42-)工業(yè)廢水的常用方法,過(guò)程如下:
已知轉(zhuǎn)化過(guò)程中的反應(yīng)為2CrO42-(aq)+2H+(aq)Cr2O72-(aq)+H2O(l)。轉(zhuǎn)化后所得溶液中鉻元素的含量為28.6g/L,CrO42-有10/11轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,下列說(shuō)法不正確的是
A. 溶液顏色保持不變,說(shuō)明上述可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
B. 若用綠礬(FeSO4·7H2O)作還原劑,處理1L廢水,至少需要458.7g
C. 常溫下轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1×1014,則轉(zhuǎn)化后所得溶液的pH=5
D. 常溫下Ksp[Cr(OH)3]=1×10-32,要使處理后廢水中的c(Cr3+)降至1×10-5mol/L,應(yīng)調(diào)溶液的pH=5
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】高爐煉鐵過(guò)程中發(fā)生反應(yīng): Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)見右表。下列說(shuō)法正確的是( )
溫度T/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常數(shù)K | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
A. 由表中數(shù)據(jù)可判斷該反應(yīng):反應(yīng)物的總能量<生成物的總能量
B. 1000℃下Fe2O3與CO反應(yīng),t min達(dá)到平衡時(shí)c(CO) =2×10-3 mol/L,則用CO2表示該反應(yīng)的平均速率為2×10-3/t mol·L-1·min-1
C. 為了使該反應(yīng)的K增大,可以在其他條件不變時(shí),增大c(CO)
D. 其他條件不變時(shí),增加Fe2O3的用量,不能有效降低煉鐵尾氣中CO的含量
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是常見四種有機(jī)物的比例模型示意圖。下列說(shuō)法正確的是
A.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
B.可與溴水發(fā)生取代反應(yīng)使溴水褪色
C.中的碳碳鍵是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨(dú)特的鍵
D.在稀硫酸作用下可與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)
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