题目列表(包括答案和解析)
2012年10月8日发布的修订版《机动车驾驶证申领和使用规定》,以其对违章驾驶员的严厉惩罚被人们称为“史上最严交规”,其中饮酒后驾驶机动车的一次记12分。利用如下测试管可检测司机是否酒后驾车,化学原理如下:
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金属铬在化合物中主要有+3价和+6价两种价态。+6价铬化合物K2CrO4和K2Cr2O7在水溶液中分别呈黄色和橙色,它们在溶液中存在如下平衡关系:2CrO42-+2H+
Cr2O72-+H2O在酸性条件下+6价铬化合物具有强氧化性,可以将C2H5OH氧化为CH3COOH,本身被还原为Cr3+,Cr3+在水溶液中呈灰绿色。
(1)根据上述条件可知,在强酸性条件下+6价铬主要以 (填“CrO2-4”或“Cr2O2-7”)形式存在。如果司机酒后驾车,则测试管中的现象是 且超过法定警界线,反应的离子方程式为 。
(2)研究发现+6价铬的毒性为+3价铬的毒性的100~200倍,有多种方法可以将废水中的+6价铬转化为+3价铬以降低毒性。其中两种方法如下:
方法一:电化学方法。将含Cr2O2-7的酸性废水加适量NaCl搅拌均匀并以Fe作电极进行电解。在阳极产生的Fe2+将Cr2O2-7还原为Cr3+,在电解过程中溶液的pH不断上升,最终Cr3+和Fe3+以Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀的形式析出。
①请分析溶液pH不断上升的原因: 。
②已知Fe3+和Cr3+变为Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀的pH如下表:
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当溶液的pH范围为____时,溶液中Fe3+已沉淀完全而Cr3+还没有开始沉淀。
③当电路中通过3mol电子时,理论可还原Cr2O2-7的物质的量为 mol。
方法二:还原沉淀法。将l0ml某含铬(Cr2O2-7)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀,该沉淀经干燥后为nmolFeO·FeyCrxO3。
④不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是
A.反应中发生转移的电子个数为3nx
B.该废水中c(Cr2O2-7)为50nx mol/L
C.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(l+y)mol
D.在FeO·FeyCrxO3中,x+y=2
(12分)工业上以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料可得到硫酸钾、过二硫酸钠和铁红颜料等产品,该方法原料的综合利用率较高。
(1)原子序数为22基态钛原子的核外电子排布式为 。
(2)TiCl4在常温下是一种无色液体,而FeCl3可用升华法提纯,则两种氯化物均属于
晶体。
(3)SO42-和 S2O82-(过二硫酸根)结构中,硫原子均位于由氧原子组成的四面体的中心,且所有原子的最外层电子均满足8电子结构。下列说法正确的是 。
A. SO42-中存在σ键和π键且与PO43-离子互为等电子体
B.S2O82-中存在非极性键且有强氧化性
C.S2O82-比SO42-稳定且两者的氧元素的化合价相同
(4)KCl与MgO的晶体结构跟NaCl的晶体结构相似,则KCl与MgO两者中熔点高的是 ,原因是 。
(5)硫与氯可形成化合物SCl2,则该分子中硫原子的杂化方式为 ,分子的空间构型为 。
(6)在一定条件下铁形成的晶体的基本结构单元如下图1和图2所示,则图1和图2的结构中铁原子的配位数之比为 。![]()
(12分,每空2分)(Ⅰ)一个体重50 kg的健康人含铁元
素2 g,这2 g铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被吸收,所以给贫血者补充铁时,应补充含Fe2+的亚铁盐(如FeSO4)。服用维生素C可使食物中的Fe3+转化成Fe2+,有利于人体对铁的吸收。
⑴人体中经常进行Fe2+与Fe3+的转化,可表示为Fe2+
Fe3+。在
过程A中,Fe2+作 剂,过程B中,Fe3+作 剂。
⑵“服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+”这句话指出,维生素C在这个反应中作 剂,具有 性。
(Ⅱ)有人在研究硫酸亚铁(FeSO4)受热分解时,作出了两种假设:
(1)假设它按KClO3受热分解的方式分解,反应的化学方程式为
;
(2)假设它按CaCO3受热分解的方式分解,反应的化学方程式为 ;
(12分) 工业上以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料可得到硫酸钾、过二硫酸钠和铁红颜料等产品,该方法原料的综合利用率较高。
(1)基态钛原子的核外电子排布式为 。
(2)TiCl4在常温下呈液态,而FeCl3可用升华法提纯,则两种氯化物均属于 晶体。
(3)SO42—和 S2O82—(过二硫酸根)结构中,硫原子均位于由氧原子组成的四面体的中心,且所有原子的最外层电子均满足8电子结构。下列说法正确的是 。
A.SO42—中存在σ键和π键且与PO43—离子互为等电子体
B.S2O82—中存在非极性键且有强氧化性
C.S2O82—比SO42— 稳定且两者的氧元素的化合价相同
(4)KCl与MgO的晶体结构跟NaCl的晶体结构相似,则KCl与MgO两者中熔点高的是 ,原因是 。
(5)硫与氯可形成化合物SCl2,则该分子中硫原子的杂化方式为 ,分子的空间构型为 。
(6)在一定条件下铁形成的晶体的基本结构单元如下图1和图2所示,则图1和图2的结构中铁原子的配位数之比为 。
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(12分)某兴趣小组对如何延长硫酸亚铁溶液的保质期展开了研究。
⑴制备硫酸亚铁溶液,最合适的试剂组为 ▲ (填编号);
a.过量铁屑和稀硫酸 b.过量稀硫酸和铁屑 c.过量硫酸铁溶液和铁屑
⑵实验室保存硫酸亚铁溶液的一般方法是__________▲ ___________________;
该兴趣小组取等体积的硫酸亚铁溶液分别加入三个烧杯中,各滴入3 滴KSCN试剂,然后进行如下实验:
|
烧杯编号 |
① |
② |
③ |
|
加入试剂 |
铁粉0.1g |
铁粉0.1g,0.1mol/LH2SO43mL |
0.1mol/LH2SO43mL |
|
红色出现时间(天) |
1天 |
4天左右 |
8天以上 |
⑶在烧杯②中加入2种试剂后,即可观察到的现象为 ▲ ;
⑷通过比较上述3组实验,可以得出的结论为 ▲ ;
⑸硫酸亚铁溶液在空气中易氧化,氧化产物易水解生成Fe(OH)3,导致溶液酸性增大。
① 试用一个离子方程式表示上述反应过程中的变化 ▲ ;
②硫酸亚铁溶液在空气中变质的反应为可逆反应,试用化学平衡理论解释烧杯③出现红色最晚的原因 ▲ 。
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