【題目】工業(yè)上常以鉻鐵礦(主要成分為亞鉻酸亞鐵FeCr2O4,還有Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料生產(chǎn)紅礬鈉(Na2Cr2O7),某實驗小組模擬其流程如下圖所示:
(1)步驟①中,焙燒時所用的儀器材質(zhì)應(yīng)選用_______(填“瓷質(zhì)”、“鐵質(zhì)”或“石英質(zhì)”),二氧化硅與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
(2)配平步驟①中主要反應(yīng):_________
____FeCr2O4+___O2+___Na2CO3___Fe2O3+___Na2CrO4+___CO2
(3)操作④中,酸化時,CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,寫出平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式:______________。
(4)步驟③用硫酸將溶液的pH調(diào)至中性,所得濾渣的主要成分是___________、____________;
(5)下圖是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4的溶解度曲線,步驟④中獲得固態(tài)副產(chǎn)品Na2SO4的實驗操作方法為____________、___________。
(6)工業(yè)上常用電解法處理含Cr2O72-的酸性廢水,用金屬鐵作陽極、石墨作陰極,一段時間后產(chǎn)生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。若電解后溶液中c(Cr3+)=3.0×10-5mol·L-1,則c(Fe3+)=_____。(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38mol·L-1,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31mol·L-1)
(7)CrO5的結(jié)構(gòu)式為,該氧化物中Cr為_______價。
【答案】 鐵質(zhì) Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ 4 7 8 2 8 8 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O H2SiO3(H4SiO4或SiO2·H2O) Al(OH)3 加熱濃縮 趁熱過濾 2.0×10-12mol·L-1 +6
【解析】(1). 步驟①中,在鉻鐵礦中加入純堿焙燒,使用的儀器是坩堝,瓷質(zhì)和石英質(zhì)坩堝中均含有二氧化硅,在高溫下二氧化硅和純堿反應(yīng)生成硅酸鈉和二氧化碳,化學(xué)方程式為:Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,因此應(yīng)選用鐵質(zhì)坩堝,故答案為:鐵質(zhì);Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑;
(2). FeCr2O4中鐵元素的化合價是+2價,氧元素的化合價是2價,則鉻元素的化合價為+3價,O2中氧元素的化合價是0價,反應(yīng)后鐵元素的化合價是+3價,鉻元素的化合價是+6價,氧元素的化合價是2價,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4FeCr2O4+7O2+8Na2CO32Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2,故答案為:4 7 8 2 8 8;
(3). 在操作④中,酸化的目的是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,該反應(yīng)為可逆反應(yīng)且鉻元素的化合價沒有變化,根據(jù)原子守恒和電荷守恒,該平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式為:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,故答案為:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O;
(4). 步驟③用硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH至中性,Na2SiO3、NaAlO2生成不溶的H2SiO3和Al(OH)3,過濾,所得濾渣為H2SiO3和Al(OH)3;故答案為:H2SiO3(H4SiO4或SiO2·H2O);Al(OH)3;
(5). 據(jù)圖可知,溫度升高有利于硫酸鈉結(jié)晶析出,同時可以防止Na2Cr2O72H2O結(jié)晶析出,所以獲得副產(chǎn)品Na2SO4的實驗操作方法為:將濾液2加熱濃縮后趁熱過濾,得副產(chǎn)品Na2SO4,故答案為:加熱濃縮;趁熱過濾;
(6). Ksp[Fe(OH)3]= c(Fe3+)×c3(OH-)=4.0×10-38mol·L-1,Ksp[Cr(OH)3]= c(Cr3+)×c3(OH-)= 3.0×10-5mol·L-1×c3(OH-)=6.0×10-31mol·L-1,聯(lián)立得:c(Fe3+)=2.0×10-12mol·L-1,故答案為:2.0×10-12mol·L-1;
(7). 由CrO5的結(jié)構(gòu)式可知,一個Cr原子與5個O原子形成6個Cr-O極性共價鍵,共用電子對都偏向于O原子,所以該氧化物中Cr為+6價,故答案為:+6。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】麻黃素是中樞神經(jīng)興奮劑,其合成路線如下圖所示。
(1)F中的含氧官能團名稱為 ____和_____。
(2)E的結(jié)構(gòu)簡式為 ____。
(3)寫出B→C的化學(xué)反應(yīng)方程式:_______。
(4) F→G歷經(jīng)兩步反應(yīng),反應(yīng)類型依次為_____、 ______。
(5)請寫出同時滿足下列條件的F的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_____。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②水解產(chǎn)物能與FeCl3顯色:③核磁共振氫譜顯示有四組峰。
(6)請寫出以乙醇為原料制備強吸水性樹脂的合成路線流程圖(可選擇題干中相關(guān)試劑,無機試劑任選,合成路線流程圖示例見本題題干)___________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗室制備1,2﹣二溴乙烷的反應(yīng)原理如下:
CH3CH2OH CH2=CH2
CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反應(yīng)有:乙醇在濃硫酸的存在下在140℃脫水生成乙醚.
用少量的溴和足量的乙醇制備1,2﹣二溴乙烷的裝置如圖所示:
有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
乙醇 | 1,2﹣二溴乙烷 | 乙醚 | |
狀態(tài) | 無色液體 | 無色液體 | 無色液體 |
密度/gcm﹣3 | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
沸點/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
熔點/℃ | -130 | 9 | ﹣116 |
回答下列問題:
(1)在此制各實驗中,要盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170℃左右,其最主要目的是;(填正確選項前的字母)
a.引發(fā)反應(yīng) b.加快反應(yīng)速度 c.防止乙醇揮發(fā) d.減少副產(chǎn)物乙醚生成
(2)在裝置C中應(yīng)加入 , 其目的是吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體:(填正確選項前的字母)
a.水 b.濃硫酸 c.氫氧化鈉溶液 d.飽和碳酸氫鈉溶液
(3)若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚.可用的方法除去;
(4)反應(yīng)過程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D,其主要目的是避免溴大量揮發(fā),但又不能過度冷卻(如用冰水),其原因是 .
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染,同時還能制得氫氣,具體流程如下:
下列說法正確的是
A. 分離器中的物質(zhì)分離操作為過濾
B. 膜反應(yīng)器中,增大壓強有利于提高HI的分解速率和平衡轉(zhuǎn)化率
C. 該工藝中I2和HI的相互轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了“碘循環(huán)”
D. 碘循環(huán)工藝的總反應(yīng)為2SO2+4H2O+I2 == H2+2H2SO4+ 2HI
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】目前,人們對環(huán)境保護、新能源開發(fā)很重視。
(1)汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體,對汽車加裝尾氣凈化裝置,可使有毒氣體轉(zhuǎn)化為無毒氣體:4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g),恒溫恒容條件下,能夠說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是________(填序號);
A.容器內(nèi)混合氣體顏色不再變化 B.容器內(nèi)的壓強保持不變
C.2v逆(NO2)=v正(N2) D.容器內(nèi)混合氣體密度保持不變
(2)用活性炭還原法也可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH。在T1℃時,反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的量濃度如下:
時間/min 濃度/( mol·L-1) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.0 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①根據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析T1℃時,該反應(yīng)在0~20 min的平均反應(yīng)速率v(CO2)=________;計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______。
②根據(jù)上表數(shù)據(jù)判斷,由30 min到40 min時改變的條件可能是(任寫一種)__________________。
③30 min后升高溫度至T2℃,達到新平衡時,容器中NO、N2、CO2濃度之比為5∶3∶3,此時NO的轉(zhuǎn)化率_______(填“升高”或“降低”),ΔH_____0(填“>”或“<”)。
(3)以CO2與NH3為原料可合成化肥尿素[化學(xué)式為CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH=-l59.5 kJ· mol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH= +116.5 kJ· mol-1
③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0 kJ· mol-1
寫出CO2與NH3合成尿素和液態(tài)水的熱化學(xué)反應(yīng)方程式_____________________。
(4)科學(xué)家利用原電池原理,在酸性介質(zhì)中將NO2轉(zhuǎn)化為HNO3,則該轉(zhuǎn)化的負極反應(yīng)式為:_________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯化鎘(CdCl2)是一種常用于薄膜太陽能電池上的物質(zhì),由于它有毒,科學(xué)家選用了另一種鹽來替代它。這種替代物質(zhì)是( )
A. Cl2 B. HCl C. MgCl2 D. Mg(OH)2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】三氟化氮(NF3)(氟只有兩種價態(tài):-1,0)是微電子工業(yè)中優(yōu)良的等離子刻蝕氣體,它在潮濕的環(huán)境中能發(fā)生反應(yīng):3NF3+5H2O2NO+HNO3+9HF。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是( )
A. NF3是氧化劑,H2O是還原劑
B. 若1mol NF3被氧化,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA
C. 若生成0.4molHNO3,則轉(zhuǎn)移0.4mol電子
D. 氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法中正確的是
A. 分子中共價鍵鍵能越高,鍵長越長,則分子越穩(wěn)定
B. 元素周期表中的ⅡA族和ⅦA族元素的原子間不能形成共價鍵
C. 水分子可表示為H—O—H,分子中鍵角為180°
D. N—N、N===N、N≡N鍵能之比為1.00:2.17:4.90,說明N2分子中π鍵鍵能>σ鍵鍵能
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