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18.六价铬有剧毒,废水中的Cr2O72-常用铁氧磁体法除去,即把过量的FeSO4•7H2O加入含Cr2O72-的废水中,调节pH<4,Fe2+将Cr(Ⅵ)还原为Cr3+.
(1)写出上述Fe2+还原Cr2O72-的离子方程式,并标明电子转移的方向和数目:.
(2)若调节溶液的pH为8~10,将析出相当于Fe(Ⅱ)[Fe(Ⅲ)xCr2-x]O4(磁性材料铁氧体)的沉淀,由此可确定x=1.5.
(3)Cr3+在过量的NaOH溶液中会转化为CrO2-,写出这一转化的离子方程式:Cr3++4OH-=CrO2-+2H2O,由此可知Cr(OH)3呈两(选填“酸”、“碱”或“两”)性.
(4)根据(2)的结果,若废水中Cr(Ⅵ)按CrO3计,欲除去废水中的Cr(Ⅵ),m(FeSO4•7H2O):m(CrO3)=13.9:1.

分析 (1)Fe元素的化合价升高,Cr元素的化合价降低,结合电子、电荷守恒分析;
(2)Fe(Ⅱ)[Fe(Ⅲ)xCr2-x]O4中正负化合价的代数和为0;
(3)类似铝离子与碱的反应;
(4)结合质量守恒定律及m=nM计算.

解答 解:(1)Fe2+还原Cr2O72-的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,Fe失去电子,Cr得到电子,该反应转移6e-,电子转移的方向和数目为,
故答案为:;
(2)Fe(Ⅱ)[Fe(Ⅲ)xCr2-x]O4中正负化合价的代数和为0,则+2+3x+3×(2-x)+(-2)×4=0,解得:x=1.5,
故答案为:1.5;
(3)Cr3+在过量的NaOH溶液中会转化为CrO2-,这一转化的离子方程式为Cr3++4OH-=CrO2-+2H2O,由此可知Cr(OH)3呈两性,
故答案为:Cr3++4OH-=CrO2-+2H2O;两;
(4)磁性材料铁氧体的组成为Fe(Ⅱ)[Fe(Ⅲ)1.5Cr0.5]O4,则n(Fe):n(Cr)=(1+1.5):0.5=5:1,所以m(FeSO4•7H2O):m(CrO3)=(5×278):(1×100)=13.9:1,
故答案为:13.9:1.

点评 本题考查氧化还原反应及计算,为高频考点,把握反应中元素的化合价变化为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意守恒思想的应用,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.乙醇分子中不同的化学键如图所示,关于乙醇有关性质的说法不正确的是(  )
A.和金属钠反应键①断裂
B.在铜催化下和O2反应键①③断裂
C.乙醇与金属钠反应比水与金属钠反应缓慢
D.钠与乙醇反应时,钠熔化成一个小球在乙醇表面不断的游动

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.1934年居里夫妇用α粒子(4He)轰击27Al得到一种自然界中不存在的P的一种同位素--30P,开创了人造核素的先河:27Al+4He-→30P+1n.下列有关说法不正确的是(  )
A.该变化说明原子核在化学反应中也能发生变化
B.该变化遵循质量守恒定律
C.1n是一种电中性粒子
D.对于30P:原子序数=质子数=中子数=核外电子数

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

6.工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质.某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解).
(1)实验原理:①Al4C3与硫酸反应可生成CH4.②AlN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与过量NaOH溶液反应的化学方程式AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑.
(2)实验装置(如图所示):

(3)实验过程:
①连接实验装置,检验装置的气密性.称得D装置的质量为yg,滴定管的读数为amL.
②称取xgAlN样品置于装置B瓶中;塞好胶塞,关闭活塞K2、K3,打开活塞K1,通过分液漏斗加入稀硫酸,与装置B瓶内物质充分反应.记录滴定管的读数为bmL.
③待反应进行完全后,关闭活塞K1,打开活塞K3,通过分液漏斗加入过量NaOH溶液,与装置B瓶内物质充分反应.
④打开活塞K2,通入空气一段时间(填入该步应进行的操作).
⑤称得D装置的质量为zg.
(4)数据分析:
①若Al4C3反应后读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测得Al4C3的质量分数将偏小(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).
②AlN的质量分数为$\frac{41(z-y)}{17x}$×100%.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g).反应过程和能量关系如图所示(图中的△H表示生成1mol产物的数据).
根据图回答下列问题:
(1)生成PCl3的反应是放热反应(填吸热反应或放热反应),生成2molPCl3时,焓变为-612KJ/mol,写出该反应的热化学方程式P(s)+$\frac{3}{2}$Cl2(g)═PCl3(g)△H=-306kJ•mol-1.
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2时,该反应为吸热反应(填吸热反应或放热反应),该反应的热化学方程式是PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g)△H=+93kJ•mol-1.
(3)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的△H3=-399kJ•mol-1,P和Cl2一步反应生成1molPCl5的△H4等于△H3(填“大于”、“小于”或“等于”).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

3.某中学有甲、乙两个探究性学习小组,他们拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应测定通常状况(约20℃,1.01×105 Pa)下气体摩尔体积.
(1)甲组同学拟选用下列实验装置如图1完成实验:

①该组同学必须选用的装置的连接顺序是A接E、D接G、不填接不填(填接口字母,可不填满);
②实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶.请你帮助分析原因镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体,使锥形瓶中气体压强变大;
③实验结束时,该组同学应怎样测量实验中生成氢气的体积?待实验装置冷却后,上下移动量筒,使其中液面与广口瓶中液面相平,再平视读取量筒中水的体积,即氢气在通常状况时的体积.
(2)乙组同学仔细分析甲组同学的实验装置后,认为:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小.于是他们设计了如图2所示的实验装置.
①导管a的作用:保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下;滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差
②实验中准确测得4个数据:实验前铝硅合金的质量为m1g,实验后残留固体的质量为m2g,实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1mL、V2mL.则通常状况下气体摩尔体积Vm=$\frac{18({V}_{1}-{V}_{2})}{1000({m}_{1}-{m}_{2})}$L•moL-1.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.为研究某溶液中溶质R的分解速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度的R溶液在不同温度下进行实验,c(R)随时间变化如图.下列说法不正确的是(  )
A.25℃时,在10~30min内,R 的分解平均速率为0.030 mol•L-1•min-1
B.对比30℃和10℃曲线,在50min时,R的分解百分率相等
C.对比30℃和25℃曲线,在0~50min内,能说明R的分解平均速率随温度升高而增大
D.对比30℃和10℃曲线,在同一时刻,能说明R的分解速率随温度升高而增大

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染,其工作原理如图所示.下列说法正确的是(  )
A.A极为负极,电子从铂电极流向该极
B.Pt电极上发生还原反应
C.Ag-Pt电极发生的反应是:2NO3-+6H2O+10e-═N2↑+12OH-
D.电解一段时间后,两地减少的质量一样多

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

8.在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C,例如新鲜橙汁中维生素C的含量在500mg/L左右.维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性),它的化学式是C6H8O6,人体缺乏这样的维生素能得坏血症,所以维生素C又称抗坏血酸.某校课外活动小组测定了某牌子的软包装橙汁中维生素C的含量,请完成下面的测定实验分析报告.
(一)测定目的:测定××牌软包装橙汁中维生素C的含量.
(二)测定原理:C6H8O6+I2→C6H6O6+2H++2I-
(三)实验用品及试剂:仪器和用品(自选,略)
试剂:指示剂淀粉溶液 (填名称),浓度为7.50×10-3mol•L-1的I2标准溶液、蒸馏水等.
(四)实验过程
(1)洗涤仪器,检查滴定管是否漏液,润洗后装好标准碘溶液待用.
(2)用酸式滴定管(填仪器名称)向锥形瓶中移入20.00mL待测橙汁,滴入2滴指示剂.
(3)用左手控制滴定管的活塞(填部位),右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化,直到滴定终点.滴定至终点时的现象是最后一滴标准液滴入,溶液由无色变为蓝色,且半分钟不褪色.
(4)数据记录与处理:若经数据处理,滴定中消耗标准碘溶液的体积是15.00mL,则此橙汁中维生素C的含量是990mg/L.
(五)问题讨论:从分析数据看,此软包装橙汁是否是纯天然橙汁?不是(填“是”或“不是”或“可能是”).制造商最可能采取的做法是C(填编号):
A.加水稀释天然橙汁    B.橙汁已被浓缩     C.将维生素C作为添加剂.

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