Question

重鉻酸鉀A是橙紅色的固體，有強氧化性．
①將其用濃鹽酸處理產生黃綠色刺激性氣味氣體B和藍紫色溶液C；
②在C中加入KOH溶液，先生成灰藍色沉淀D；
③繼續(xù)加入過量的KOH溶液則沉淀消失，變成綠色溶液E；
④在E中加入H₂O₂加熱則生成黃色溶液F；
⑤F用稀硫酸酸化，又變成原來的化合物A的溶液．
已知：氫氧化鉻在溶液中存在如下平衡：
Cr³⁺+3OH^-?Cr（OH）₃?H₂O+HCrO₂?H₂O+H⁺+CrO₂^-
藍紫色     灰藍色                   綠色
（1）根據(jù)上述平衡判斷氫氧化鉻具有

 

（填“堿性”、“酸性”、“兩性”）．
（2）寫出①的離子方程式

 

；
（3）已知D的溶解度為2.06×10^-7g，則D的溶度積常數(shù)為

 

．
（4）寫出③的離子反應方程式

 

．
（5）④F溶液中的黃色離子是

 

（寫化學式）；若參加反應的H₂O₂是5mol，則生成的黃色離子的物質的量為

 

．
（6）金屬錫（Sn）是第ⅣA的元素，通過下列方法可以測定金屬錫樣品的純度：
①將試樣溶于鹽酸中，發(fā)生的反應化學方程式為：

 

；
②向①的溶液中再加入過量的FeCl₃溶液，發(fā)生的反應化學方程式為

 

；
③用已知濃度的A溶液滴定生成的Fe²⁺．現(xiàn)有金屬錫樣品wg，經(jīng)上述各步反應后，用A溶液滴定，A應放在

 

（填“酸式”或“堿式”）滴定管中，共用去cmol?L^-1的A溶液vmL（錫的相對原子質量用M表示）．求樣品中錫的質量分數(shù)為

 

（假定雜質不參加反應）．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量,難溶電解質的溶解平衡及沉淀轉化的本質

專題：

分析：（1）分析氫氧化鉻在溶液中存在平衡可知，氫氧化鉻能溶于酸和堿符合兩性氫氧化物的性質；
（2）濃鹽酸處理產生黃綠色刺激性氣味氣體B為氯氣和藍紫色溶液C為氯化鉻溶液，結合電荷守恒和一種守恒配平書寫離子方程式；
（3）在C中加入KOH溶液，先生成灰藍色沉淀D為Cr（OH）₃ ，溶解度是一定溫度下100g水中達到飽和溶解溶質的質量，計算溶質物質的量=，得到平衡濃度計算溶度積常數(shù)；
（4）加入過量的KOH溶液則沉淀消失，變成綠色溶液E為CrO₂^-，結合原子守恒配平書寫離子方程式；
（5）在E中加入H₂O₂加熱則生成黃色溶液F為CrO₂^-被過氧化氫氧化為CrO₄^2-，依據(jù)離子方程式電子守恒定量關系計算；
（6）①將試樣溶于鹽酸中生成SnCl₂和氫氣；
②SnCl₂溶液中加入過量的FeCl₃溶液發(fā)生氧化還原反應生成氯化亞鐵和SnCl₄；
③重鉻酸鉀A是強氧化劑應存在酸式滴定管中；根據(jù)n=cV計算反應中消耗的K₂Cr₂O₇的物質的量；根據(jù)方程式可得關系式3Sn～3SnCl₂～6FeCl₃～6FeCl₂～K₂Cr₂O₇，據(jù)此計算n（Sn），再根據(jù)m=nM計算m（Sn），利用質量分數(shù)定義計算試樣中Sn的百分含量．

解答： 解：（1）分析氫氧化鉻在溶液中存在平衡可知，
Cr³⁺+3OH^-?Cr（OH）₃?H₂O+HCrO₂?H₂O+H⁺+CrO₂^-
藍紫色     灰藍色                   綠色
氫氧化鉻能溶于酸和堿符合兩性氫氧化物的性質，屬于兩性氧化物；
故答案為：兩性；
（2）濃鹽酸處理產生黃綠色刺激性氣味氣體B為氯氣和藍紫色溶液C為氯化鉻溶液，結合電荷守恒和一種守恒配平書寫離子方程式為：Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Cl^-=2Cr³⁺+3Cl₂↑+7H₂O；
故答案為：Cr₂O₇^2-+14H⁺+6Cl^-=2Cr³⁺+3Cl₂↑+7H₂O；
（3）在C中加入KOH溶液，先生成灰藍色沉淀D為Cr（OH）₃ ，溶解度是一定溫度下100g水中達到飽和溶解溶質的質量，溶解度為2.06×10^-7g，計算溶質物質的量=

2.06×10-7g

103g/mol

=2×10^-9mol，溶液密度近似為水，1000g水即1L溶液，得到平衡濃度c（Cr³⁺）=2×10^-8mol/L，c（OH^-）=6×10^-8mol/L，計算溶度積常數(shù)Ksp=c（Cr³⁺）×c³（OH^-）=2×10^-8mol/L×（6×10^-8mol/L）³=4.32×10^-30；
故答案為：4.32×10^-30；
（4）加入過量的KOH溶液則沉淀消失，變成綠色溶液E為CrO₂^-，結合原子守恒配平書寫離子方程式為：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O；
故答案為：Cr（OH）₃+OH^-=CrO₂^-+2H₂O；
（5）在E中加入H₂O₂加熱則生成黃色溶液F，為CrO₂^-被過氧化氫氧化為CrO₄^2-，反應的離子方程式為：
2CrO₂^-+3H₂O₂ +2OH^-=2CrO₄^2-+4H₂O
       3          2
      5mol        n
參加反應的H₂O₂是5mol，則生成的黃色離子的物質的量為

10

3

mol；
故答案為：CrO₄^2-；

10

3

；
（6）①將試樣溶于鹽酸中生成SnCl₂和氫氣，反應的化學方程式為：Sn+2HCl=SnCl₂+H₂↑；
故答案為：Sn+2HCl=SnCl₂+H₂↑；
②SnCl₂溶液中加入過量的FeCl₃溶液發(fā)生氧化還原反應生成氯化亞鐵和SnCl₄，反應的化學方程式為：SnCl₂+2FeCl₃=SnCl₄+2FeCl₂ ；
故答案為：SnCl₂+2FeCl₃=SnCl₄+2FeCl₂；
 ③重鉻酸鉀A是強氧化劑應存在酸式滴定管中；現(xiàn)有金屬錫樣品wg，經(jīng)上述各步反應后，用A溶液滴定，共用去cmol?L^-1的A溶液vmL（錫的相對原子質量用M表示）．反應的離子方程式為：6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl═6FeCl₃+2KCl+2CrCl₃+7H₂O，SnCl₂+2FeCl₃=SnCl₄+2FeCl₂ ，Sn+2HCl=SnCl₂+H₂↑；根據(jù)n=cV計算反應中消耗的K₂Cr₂O₇的物質的量根據(jù)方程式可得關系式3Sn～3SnCl₂～6FeCl₃～6FeCl₂～K₂Cr₂O₇，據(jù)此計算n（Sn），再根據(jù)m=nM計算m（Sn），利用質量分數(shù)定義計算試樣中Sn的百分含量；n（Cr₂O₇^2-）=cmol?L^-1×v×10^-3L=cv×10^-3mol；
根據(jù)方程式可得關系式3Sn～3SnCl₂～6FeCl₃～6FeCl₂～K₂Cr₂O₇，
                   3                             1
                   n                             cv×10^-3mol
n=3cv×10^-3mol
樣品中錫的質量分數(shù)=

3cv×10-3mol×Mg/mol

wg

×100%=

0.3cvM

w

%
故答案為：酸式；

0.3cvM

w

%．

點評：本題考查了物質組成的實驗探究過程分析判斷，離子方程式書寫和定量關系的計算應用，主要是滴定實驗的計算應用，掌握基礎是解題關鍵，題目難度中等．