2012年10月8日發(fā)布的修訂版《機(jī)動車駕駛證申領(lǐng)和使用規(guī)定》,以其對違章駕駛員的嚴(yán)厲懲罰被人們稱為“史上最嚴(yán)交規(guī)”,其中飲酒后駕駛機(jī)動車的一次記12分。利用如下測試管可檢測司機(jī)是否酒后駕車,化學(xué)原理如下:
金屬鉻在化合物中主要有+3價(jià)和+6價(jià)兩種價(jià)態(tài)。+6價(jià)鉻化合物K2CrO4和K2Cr2O7在水溶液中分別呈黃色和橙色,它們在溶液中存在如下平衡關(guān)系:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O在酸性條件下+6價(jià)鉻化合物具有強(qiáng)氧化性,可以將C2H5OH氧化為CH3COOH,本身被還原為Cr3+,Cr3+在水溶液中呈灰綠色。
(1)根據(jù)上述條件可知,在強(qiáng)酸性條件下+6價(jià)鉻主要以 (填“CrO2-4”或“Cr2O2-7”)形式存在。如果司機(jī)酒后駕車,則測試管中的現(xiàn)象是 且超過法定警界線,反應(yīng)的離子方程式為 。
(2)研究發(fā)現(xiàn)+6價(jià)鉻的毒性為+3價(jià)鉻的毒性的100~200倍,有多種方法可以將廢水中的+6價(jià)鉻轉(zhuǎn)化為+3價(jià)鉻以降低毒性。其中兩種方法如下:
方法一:電化學(xué)方法。將含Cr2O2-7的酸性廢水加適量NaCl攪拌均勻并以Fe作電極進(jìn)行電解。在陽極產(chǎn)生的Fe2+將Cr2O2-7還原為Cr3+,在電解過程中溶液的pH不斷上升,最終Cr3+和Fe3+以Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀的形式析出。
①請分析溶液pH不斷上升的原因: 。
②已知Fe3+和Cr3+變?yōu)镕e(OH)3和Cr(OH)3沉淀的pH如下表:
當(dāng)溶液的pH范圍為____時(shí),溶液中Fe3+已沉淀完全而Cr3+還沒有開始沉淀。
③當(dāng)電路中通過3mol電子時(shí),理論可還原Cr2O2-7的物質(zhì)的量為 mol。
方法二:還原沉淀法。將l0ml某含鉻(Cr2O2-7)廢水用硫酸亞鐵銨[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]處理,反應(yīng)中鐵元素和鉻元素完全轉(zhuǎn)化為沉淀,該沉淀經(jīng)干燥后為nmolFeO·FeyCrxO3。
④不考慮處理過程中的實(shí)際損耗,下列敘述錯(cuò)誤的是
A.反應(yīng)中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子個(gè)數(shù)為3nx
B.該廢水中c(Cr2O2-7)為50nx mol/L
C.消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為n(l+y)mol
D.在FeO·FeyCrxO3中,x+y=2
(14分)
(1)Cr2O2-7 ;灰綠色;3C2H5OH+2 Cr2O2-7 +16H+ =3CH3COOH+4 Cr3+ +11H2O;
(2)①電解時(shí)陰極消耗H+,Cr2O2-7還原為Cr3+ 也消耗H+,所以pH不斷上升;
②3.7<pH< 8.5;③0.25 mol;④A
【解析】
試題分析:
(1)因?yàn)樵趶?qiáng)酸性溶液中;2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O平衡向右移動;
Cr2O2-7與C2H5OH反應(yīng)生成Cr3+ 所以呈灰綠色;
根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平得 3C2H5OH+2 Cr2O2-7 +16H+ =3CH3COOH+4 Cr3+ +11H2O;
(2)①電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)方程式為2H+ +2e=H2 另外溶液中還發(fā)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+還沒有開始沉淀;
③當(dāng)電路中通過3mol電子時(shí),會產(chǎn)生1.5mol Fe2+ ,再根據(jù)Cr2O72- +6 Fe2++14 H+ = 2Cr3+ +6 Fe3+ +7 H2O還原的Cr2O72- 為0.25mol ;
④反應(yīng)中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子個(gè)數(shù)為ny;
考點(diǎn):本題以探究實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),考察學(xué)生對氧化還原反應(yīng)的掌握情況。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年山東省泰安市高三第三輪復(fù)習(xí)質(zhì)量檢測理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
2012年10月1日起,我國將逐步淘汰白熾燈而采用高效照明的電致發(fā)光產(chǎn)品,電致
發(fā)光材料有摻雜Mn2+和Cu2+的硫化鋅、蒽單晶、8一羥基喹啉鋁等。
(1)Mn2+在基態(tài)時(shí),核外電子排布式為_________。
(2)硫化鋅的晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示,則每個(gè)晶胞中含S2-的數(shù)目為________個(gè)。
(3)蒽(,平面結(jié)構(gòu))屬于________(填“極性”或“非極性”)分子。
(4)8一羥基喹啉鋁具有較高的發(fā)光效率。8一羥基喹啉鋁的分子結(jié)構(gòu)如圖2所示,其分子中存在的相互作用力有_______(填字母)。
A.極性鍵 B.非極性鍵 C.金屬鍵 D.氫鍵 E.配位鍵
(5)已知銅元素能形成多種化合物。
①CuSO4·5H2O也可寫成[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。下列說法正確的是________(填字母)。
A.在上述結(jié)構(gòu)示意圖中,所有氧原子都采用SP3雜化
B.該晶體中電負(fù)性最大的元素是O
C.該晶體屬于原子晶體
D.該晶體中的水在不同溫度下會分步失去
②YBCO-12也是一種含Cu元素的化合物,化學(xué)式為YBa2Cu3O6.95。已知該化合物中各元素的化合價(jià)為:Y為+3價(jià)、Ba為+2價(jià)、O為—2價(jià)、Cu為+2價(jià)和+3價(jià)。則該化合物中+2價(jià)Cu和+3價(jià)Cu的原子個(gè)數(shù)之比為_______。
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科目:高中化學(xué) 來源:模擬題 題型:填空題
歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應(yīng)對冰川融化和全球變暖,使得對如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用碳資源的研究顯得更加緊迫。請運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)。
(1)近年來,我國儲氫納米碳管研究取得重大進(jìn)展,用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種碳納米顆?捎醚趸瘹饣ㄌ峒,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
____C+____K2Cr2O7+ ____ → _____CO2↑+_____K2SO4 + ____ Cr2(SO4)3+____H2O
①完成并配平上述化學(xué)方程式。
②在上述方程式上標(biāo)出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目。
(2)甲醇是一種新型燃料,甲醇燃料電池即將從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
①下列措施中有利于增大該反應(yīng)的反應(yīng)速率的是_________;
A.隨時(shí)將CH3OH與反應(yīng)混合物分離
B.降低反應(yīng)溫度
C.增大體系壓強(qiáng)
D.使用高效催化劑
②已知:
△H2=-283 kJ·mol-1
△H3=-242 kJ·mol-1
則表示1mol氣態(tài)甲醇燃燒生成CO2和水蒸氣時(shí)的熱化學(xué)方程式為 ___________ ;
③在容積為1L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。下圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均為1mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。
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