【題目】紅礬鈉(重鉻酸鈉:)是重要的基本化工原料,應(yīng)用十分廣泛。工業(yè)制備紅礬鈉的流程如下:

請(qǐng)回答下列問題:

(1)的基態(tài)電子排布式為____________。

(2)鍛燒鉻鐵礦發(fā)生反應(yīng):____________Fe(CrO2)2+Na2CO3+O2Fe2O3+Na2CrO4+CO2 配平上述化學(xué)反應(yīng)方程式。

(3)溶液甲中加入H2SO4時(shí),可以觀察到溶液由黃色變?yōu)槌壬,并放出無色氣體,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為____________。

(4)制備紅礬鈉的廢水必須進(jìn)行處理。首先酸化廢水,將含+6價(jià)鉻的酸性廢液放入電解槽內(nèi),用鐵作陽極進(jìn)行電解,陰極析出H2,陽極產(chǎn)物被氧化然后轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3 Fe(0H)3 沉淀。

陽極的電極反應(yīng)式為(不考慮后續(xù)反應(yīng))____________。

溶液中金屬離子在陰極區(qū)可沉淀完全,從水的電離平衡角度解釋其原因:______。

已知某含的酸性廢水中Cr元素的含量是52.5mg/L,處理后Cr元素最高允許 排量為0.5 mg/L。要處理100 m3廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),至少消耗鐵_____kg

【答案】1s22s22p63s23p63d3[Ar] 3d3 4Fe(CrO2)28Na2CO37O22Fe2O38Na2CrO48CO2 2 CrO42-2H+ Cr2O72-H2O、CO32-2H+==CO2H2O Fe2e==Fe2+ 陰極區(qū)水電離出的H+得電子產(chǎn)生H2,促進(jìn)水的電離平衡正向移動(dòng),使溶液OH濃度增大 16.8

【解析】

(1)Cr24號(hào)元素,位于周期表中第四周期VIB族;

(2)利用化合價(jià)升降法配平;

(3)加入硫酸時(shí),碳酸鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化碳和水,鉻酸根在酸性環(huán)境下可以變成重鉻酸根,黃色溶液逐漸變成橙色;

(4)①鐵作陽極時(shí),鐵失電子生成亞鐵離子;

②陰極為水得電子生成氫氣和氫氧根離子,破壞水的電離平衡;

③根據(jù)6Fe2++Cr2O72-14H+=6Fe3++ 2Cr3++7H2O計(jì)算。

(1)Cr24號(hào)元素,位于周期表中第四周期VIB族,基態(tài)電子排布式為1s22s22p63s23p63d3[Ar]3d3

(2)反應(yīng)中,Fe化合價(jià)由+2變?yōu)?/span>+3價(jià),Cr+3價(jià)變?yōu)?/span>+6價(jià),1molFe(CrO2)2失去7mol電子,O2化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?/span>-2價(jià),1molO2得到4mol電子,最小公倍數(shù)為28,則方程式為4Fe(CrO2)28Na2CO37O22Fe2O38Na2CrO48CO2;

(3)加入硫酸時(shí),碳酸鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化碳和水,鉻酸根在酸性環(huán)境下可以變成重鉻酸根,黃色溶液逐漸變成橙色,則反應(yīng)的離子方程式為2 CrO42-2H+ Cr2O72-H2O、CO32-2H+==CO2H2O;

(4)①鐵作陽極時(shí),鐵失電子生成亞鐵離子,電極反應(yīng)式為Fe2e==Fe2+

②陰極為水得電子生成氫氣和氫氧根離子,反應(yīng)式為2H2O2eH22OH-,破壞水的電離平衡,溶液中氫離子濃度減小,OH-濃度增大;

③陽極產(chǎn)生的亞鐵離子與Cr2O72-反應(yīng)生成鐵離子、鉻離子,nFe2+):nCr2O72-=61,溶液中減少mCr3+=100×10352.5mg/L-0.5mg/L10-3g/mg =5200g,減少Cr元素的質(zhì)量=5200g/52g/mol=100mol,則nFe2+=300mol,消耗鐵的質(zhì)量為300mol56g/mol=16800g=1.68kg。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于金屬腐蝕與防護(hù)的說法不正確的是

A. 圖①,放置于干燥空氣中的鐵釘不易生銹

B. 圖②,若將鋼閘門與電源的正極相連,可防止鋼閘門腐蝕

C. 圖②,若斷開電源,鋼閘門將發(fā)生吸氧腐蝕

D. 圖③,若金屬MFe活潑,可防止輸水管腐蝕

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(一)鉛蓄電池是典型的二次電池,電池總反應(yīng)式為:PbPbO22H2SO4 2PbSO42H2O。請(qǐng)回答下列問題(不考慮氫、氧的氧化還原):放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式是____________________________。當(dāng)外電路通過1 mol電子時(shí),理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加______g。

(二)某研究性學(xué)習(xí)小組,為了探究電極與原電池的電解質(zhì)之間關(guān)系,設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)方案:用鋁片、銅片、鎂片作電極,分別與下列溶液構(gòu)成原電池,并接電流表。

1)若用HNO3(濃)作電解質(zhì)溶液,電極為銅片和鋁片,正極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為________________;

2)若電解質(zhì)溶液為0.5mol/LNaOH溶液,電極為鎂片和鋁片,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表中各組物質(zhì)不能實(shí)現(xiàn)如圖所示轉(zhuǎn)化的是

選項(xiàng)

A

CO2

NaHCO3

Na2CO3

B

AlCl3

Al2O3

NaAlO2

C

AlCl3

Al

Al(OH)3

D

AlCl3

Al(OH)3

NaAlO2

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表是元素周期表中的一部分。

周期  

ⅠA

ⅡA

ⅢA

ⅣA

ⅤA

ⅥA

ⅦA

0

1

A

2

E

F

H

J

3

B

C

D

G

I

根據(jù)A~J在周期表中的位置,用元素符號(hào)或化學(xué)式回答下列問題:

(1)化學(xué)性質(zhì)最不活潑的元素是________,氧化性最強(qiáng)的單質(zhì)是________,還原性最強(qiáng)的單質(zhì)是________。

(2)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中,堿性最強(qiáng)的是________,酸性最強(qiáng)的是________,呈兩性的是________。

(3)A分別與E、F、G、H、I形成的簡單氣態(tài)化合物中,最穩(wěn)定的是________。

(4)在B、C、D、G、I中,原子半徑最大的是________。

(5)元素C與I形成的化合物的電子式是________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化合物X(僅含三種短周期元素)是一種儲(chǔ)氫材料,X中某種元素的單質(zhì)常用來制造信號(hào)彈和煙火,某研究小組為了探究X的組成和性質(zhì),設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)。(金屬互化物——全部由金屬元素組成的化合物)

(1)寫出H的電子式:________

(2)X400℃下分解的化學(xué)方程式:________。

(3)下列說法中正確的有:________。

A.化合物H可以與水反應(yīng)生成氫氣 B.單質(zhì)D可以在干冰中燃燒 C.往溶液E中逐滴加入稀鹽酸,將立刻產(chǎn)生白色沉淀 D.溶液G的成分可用于泡沫滅火器

(4)金屬化合物C分別與足量鹽酸和足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為:________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】等物質(zhì)的量的X(g)Y(g)在密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng):X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(s) ΔH<0,下列敘述正確的是 。ā  。

A. 平衡常數(shù)K值越大,X的轉(zhuǎn)化率越大

B. 達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)速率v(X)=2v(Z)

C. 達(dá)到平衡后降低溫度,正向反應(yīng)速率減小的倍數(shù)大于逆向反應(yīng)速率減小的倍數(shù)

D. 達(dá)到平衡后,升高溫度或增大壓強(qiáng)都有利于該反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予約翰·古德伊納夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰三位科學(xué)家,以表彰他們?cè)阡囯姵仡I(lǐng)域所做出的巨大貢獻(xiàn)。、常用作鋰離子電池的正極材料,請(qǐng)回答下列問題:

(1)基態(tài)鋰原子的最高能級(jí)的電子云形狀是________;基態(tài)磷原子有________個(gè)未成對(duì)電子;基態(tài)鐵原子核外電子排布式為________。

(2)的配位數(shù)為4,配體中N的雜化方式為________,該配離子中各元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>________(用元素符號(hào)表示)

(3)在水中易被還原成,而在氨水中可穩(wěn)定存在,其原因?yàn)?/span>________。

(4)屬于簡單磷酸鹽,而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽,如:焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示:

這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為________(n代表P原子數(shù))。

(5)鈷藍(lán)晶體結(jié)構(gòu)如下圖,該立方晶胞由4個(gè)Ⅰ型和4個(gè)Ⅱ型小立方體構(gòu)成。晶體中占據(jù)形成的________(四面體空隙八面體空隙”);鈷藍(lán)晶體的密度為___________(列出計(jì)算式,用表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組欲制備三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀并用離子交換法測定其配離子的電荷,實(shí)驗(yàn)過程如下:

.三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀的制備

①稱取,加數(shù)滴,另稱取,分別以蒸餾水溶解,將兩溶液緩慢混合并加熱至沸,攪拌并維持微沸約后停止加熱,此時(shí)有晶體產(chǎn)生,待充分沉降后過濾,以熱蒸餾水洗滌沉淀。

②稱取,加蒸餾水,微熱使其溶解,將該溶液加至已洗凈的中,將盛該混合物的容器置于40℃熱水中,以滴管緩慢加入約,邊加邊攪拌,加完后,需檢驗(yàn)是否氧化徹底。

③在生成的同時(shí)也有生成,需在微沸情況下補(bǔ)加溶液,將其進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為。向所得綠色溶液中加入乙醇,將一小段棉線懸掛在溶液中,一端固定好,蓋好燒杯,暗處放置數(shù)小時(shí),即有析出,抽濾,向晶體上滴加少許乙醇,繼續(xù)抽干,轉(zhuǎn)移至表面皿上,低溫干燥,稱重,計(jì)算產(chǎn)率。

回答下列問題:

1)步驟①中加硫酸的作用是___________,如何證明沉淀已洗凈________________________

2)步驟②中,檢驗(yàn)所用的試劑是______________,不能用酸性溶液檢驗(yàn)的理由是_____________________

3)寫出步驟③中轉(zhuǎn)化為的化學(xué)反應(yīng)方程式_____________。

.離子交換法測定三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀中配離子的電荷

原理:利用離子交換樹脂對(duì)某些離子具有特別的親和力,當(dāng)含有這些離子的溶液流過交換樹脂時(shí),會(huì)吸附在樹脂上,樹脂上原有的另一類同種電性離子會(huì)被溶液帶出,從而實(shí)現(xiàn)離子的完全交換。

實(shí)驗(yàn)步驟:將準(zhǔn)確質(zhì)量的樣品溶于水后,使其完全通過型離子交換樹脂,樣品中配離子即與氯離子實(shí)現(xiàn)交換。

4)若流出的交換液中,被交換配離子n(配離子),則該配離子的負(fù)電荷數(shù)為___________________。

5)以沉淀滴定法測定:將流出液稀釋至,取,以為指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液。

①溶解度________(填“大于”或“小于”)。

②若離子交換步驟稱取的樣品物質(zhì)的量為,該樣品中配離子所帶的負(fù)電荷數(shù)為______________。

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