【題目】以鉻鐵礦[主要成分為Fe(CrO2)2;還含有Al2O3、Fe2O3、SiO2等雜質]為主要原料生產(chǎn)重鉻酸鈉晶體(Na2Cr2O7·2H2O,Na2Cr2O7是一種強氧化劑)的主要工藝流程如下:
(1)亞鉻酸亞鐵[Fe(CrO2)2]中Cr的化合價是___________。
(2)煅燒生成Na2CrO4的化學方程式為___________。
(3)酸化濾液Na2CrO4時,不選用赴酸的原因是____________________,從平衡角度分析酸化的原理:______________________。
(4)該工藝中某種產(chǎn)物可以再利用,該物質的化學式為________________。
(5)采用石墨電極電解Na2CrO4溶液,可實現(xiàn)Na2CrO4→Na2Cr2O7的轉化,其原理如圖所示。,
①寫出Ⅰ電極的電極反應式_______________________。
②當Na2CrO4轉化為1malNa2Cr2O7時,理輪上Ⅱ電極上轉移電子的物質的量為________。
(3)稱取2.500g重鉻酸鈉晶體試樣,加入蒸餾水配制成250ml溶液,從中取出25.00mL于碘量瓶中,向其中加入10mL2mol·L-1 H2SO4溶液和足量碘化鉀(鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+),放于暗處5min。然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示劑,用0.120mol·L-1的Na2S2O3標準溶液進行滴定(發(fā)生反應:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①判斷達到滴定終點的依據(jù)是______________________。
②若實驗中共用去40.00mL,Na2S2O3標準溶液。則所得產(chǎn)品的純度為_____________(設整個過程中其他雜質不參如反應)(保留3位有效數(shù)字)。
【答案】 +3 4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2 CrO42-會被鹽酸中的Cl-還原,并產(chǎn)生有毒氣體Cl2(或其他合理答案) 2 CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O中,增大氫離子濃度,平衡向右移動 CO2 2H2O+2e-=H2↑+2OH- 2mol 滴加最后一滴硫代硫酸鈉溶液后,溶液藍色剛好褪去,且振蕩后半分鐘內不恢復藍色 95.4%
【解析】(1)根據(jù)化合物的組成可知:Fe為+2價,O為-2價,根據(jù)化合價法則,Cr的化合價是+3價;正確答案:+3。
(2)根據(jù)流程可知:煅燒生成Na2CrO4可以生成CO2,+2價鐵氧化為+3價鐵,化學方程式為4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2;正確答案:4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2。
(3)酸化濾液Na2CrO4時,不選用鹽酸的原因是CrO42-會被鹽酸中的Cl-還原,并產(chǎn)生有毒氣體Cl2 ;針對于2CrO42-+2H+==Cr2O72-+H2O反應來說中,增大氫離子濃度,平衡向右移動; 正確答案:CrO42-會被鹽酸中的Cl-還原,并產(chǎn)生有毒氣體Cl2 ;2 CrO42-+2H+==Cr2O72-+H2O中,增大氫離子濃度,平衡向右移動。
(4)樣品煅燒后,產(chǎn)生二氧化碳,通入含有偏鋁酸鈉和硅酸鈉的溶液中,生成氫氧化鋁和
硅酸沉淀,溶液為碳酸氫鈉,碳酸氫鈉加熱又可生成二氧化碳;該工藝中CO2可以再利用;正確答案:CO2 。
(5)通過電解Na2CrO4溶液裝置圖可知,用石墨電極電解時,左側裝置內氫氧化鈉溶液的濃度增大,溶液中的氫氧根離子濃度增大,說明該極為電解池的陰極,發(fā)生了還原反應,極反應為:2H2O+2e-===H2↑+2OH-;正確答案:2H2O+2e-===H2↑+2OH-。
②根據(jù)反應2CrO42-+2H+==Cr2O72-+H2O可知,當Na2CrO4轉化為1mol Na2Cr2O7時,需要消耗2molH+,轉移電子的物質的量為2mol;正確答案:2mol。
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【題目】手持技術的氧電化學傳感器可用于測定O2含量.下圖為某種氧電化學傳感器的原理示意圖,已知在測定O2含量過程中,電解質溶液的質量保持不變。一定時間內,若通過傳感器的待測氣體為a L(標準準狀況),某電極增重了bg。下列說法正確的是
A. Pt上發(fā)生氧化反應 B. Pb上的電極反應式為4OH--4e-=O2↑+2H2O
C. 反應過程中轉移OH-的物質的量為0.25bmol D. 待測氣體中氧氣的體積分數(shù)為0.7b/a
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【題目】磷化銅(Cu3P2)用于制造磷青銅,磷青銅是含少量錫、磷的銅合金,主要用作耐磨零件和彈性原件。
(1)基態(tài)銅原子的電子排布式為______;價電子中成對電子數(shù)有____個。
(2)磷化銅與水作用產(chǎn)生有毒的磷化氫(PH3)。
①PH3分子中的中心原子的雜化方式是_________。
②P與N同主族,其最高價氧化物對應水化物的酸性:HNO3___H3PO4(填“>”或“<”),從結構的角度說明理由:__________________________。
(3)磷青銅中的錫、磷兩元素電負性的大小為Sn___P(填“>”“<”或“=”)。
(4)某磷青銅晶胞結構如圖所示。
①則其化學式為________。
②該晶體中距離Cu原子最近的Sn原子有______個,這些Sn原子所呈現(xiàn)的構型為_________。
③若晶體密度為8.82g·cm-3,最近的Cu原子核間距為____pm(用含NA的代數(shù)式表示)。
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【題目】某淺綠色晶體X[x(NH4)2SO4·yFeSO4·zH2O]在分析化學中常用作還原劑. 為確定其組成,某小組同學進行如下實驗.
I.NH4+的測定
采用蒸餾法,蒸餾裝置如圖所示。
相關的實驗步驟如下:
①準確稱取58.80g晶體X,加水溶解后,將溶液注入三頸燒瓶中;
②準確量取50.00mL3.0300molL-1H2SO4溶液于錐形瓶中;
③向三頸燒瓶中加入足量NaOH溶液,通入氮氣,加熱,蒸氨結束后取下錐形瓶;
④用0.120molL-1NaOH標準溶液滴定錐形瓶中過量的硫酸,滴定終點時消耗25.00mL NaOH標準溶液.
(1)儀器M的名稱為__________。
(2)步驟③中,發(fā)生的氧化還原反應的化學方程式為____________。蒸氨結束后,為了減少實驗誤差,還需要對直形冷凝管進行“處理”,“處理”的操作方法是_____________。
(3)步驟④中,若振蕩時錐形瓶中有液體濺出,則所測得的n(NH4+)的值將______(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
II.SO42-含量的測定
采用重量分析法,實驗步驟如下:
①另準確稱取58.80g晶體X 于燒杯中,加水溶解,邊攪拌邊加入過量的BaCl2溶液;
②將得到的溶液用無灰濾紙(灰分質量很小,可忽略)過濾,洗滌沉淀3~4次;
③用濾紙包裹好沉淀取出,灼燒濾紙包至濾紙完全灰化;
④繼續(xù)灼燒沉淀至恒重、稱量,得沉淀質量為69.90g。
(4)步驟①中,判斷BeCl 溶液已過量的實驗操作和現(xiàn)象是___________。
(5)步驟②中,采用冷水洗讓沉淀,其主要目的是___________。
(6)結合實驗Ⅰ、Ⅱ通過計算得出晶體X的化學式為__________。實驗I 的步驟①中,溶液中離子溶度由大到小的順序為___________。
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【題目】下列反應中H2O只做還原劑的是( )
A.2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
B.2H2O═2H2↑+O2↑
C.2F2+2H2O═4HF+O2
D.CaO+H2O═Ca(OH)2
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【題目】恒溫、恒壓下,在一個容積可變的容器中發(fā)生如下反應:A(g)+B(g)C(g)。
(1)若開始時放入1 mol A和1 mol B,達到平衡后,生成amol C。這時A的物質的量為________mol。
(2)若開始時放入3 mol A和3 mol B,達到平衡后,生成C的物質的量為________mol。
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【題目】用98%的濃硫酸(其密度為1.84 g/cm3)配制100 mL 1.0 mol·L-1稀硫酸,若實驗儀器有:
A.100 mL量筒 B.托盤天平 C.玻璃棒 D.50 mL容量瓶 E.10 mL量筒
F.膠頭滴管 G.50 mL燒杯 H.100 mL容量瓶
(1)需量取濃硫酸的體積為________mL。
(2)實驗時選用的儀器有(填序號)________。
(3)配制過程中,下列情況會使配制結果偏高的是(填序號)_________。
①定容時俯視刻度線觀察液面
②容量瓶使用時未干燥
③定容后經(jīng)振蕩、搖勻、靜置,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,再加蒸餾水補至刻度線
(4)在容量瓶使用方法中,下列操作不正確的是(填序號)________。
A.使用容量瓶前檢查它是否漏水
B.容量瓶用蒸餾水洗凈后,再用待配液潤洗
C.將氫氧化鈉固體放在天平托盤的濾紙上,準確稱量并放入燒杯中溶解后,立即注入容量瓶中
D.將準確量取的18.4 mol·L-1的硫酸,注入已盛有30 mL水的100 mL的容量瓶中,加水至刻度線
E.定容后塞好瓶塞,用食指頂住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒轉搖勻
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【題目】設NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )
A.常溫常壓下,23g NO2含有NA個氧原子
B.標準狀況下,22.4L H2O含有NA個H2O分子
C.含10 NA個電子的N2分子的物質的量是1mol
D.0.1mol/L的Ba(OH)2溶液中,OH﹣的個數(shù)為0.2NA個
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【題目】下列關于氮及其化合物的說法正確的是
A.NO2是酸性氧化物B.NO、NO2均為大氣污染氣體,都可用水來吸收處理
C.NH3易液化,常用作制冷劑D.NO能與O2反應生成無色氣體
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