【題目】元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍(lán)紫色)、Cr(OH)4(綠色)、Cr2O72(橙紅色)、CrO42(黃色)等形式存在,Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體,回答下列問題:
(1)Cr3+與Al3+的化學(xué)性質(zhì)相似,在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量,可觀察到的現(xiàn)象是_________。
(2)CrO42和Cr2O72在溶液中可相互轉(zhuǎn)化。室溫下,初始濃度為1.0 mol·L1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72)隨c(H+)的變化如圖所示。
①用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng)____________。
②由圖可知,溶液酸性增大,CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率__________(填“增大“減小”或“不變”)。根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù),計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為__________。
③升高溫度,溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小,則該反應(yīng)的ΔH_________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)在化學(xué)分析中采用K2CrO4為指示劑,以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的Cl,利用Ag+與CrO42生成磚紅色沉淀,指示到達(dá)滴定終點(diǎn)。當(dāng)溶液中Cl恰好完全沉淀(濃度等于1.0×105 mol·L1)時(shí),溶液中c(Ag+)為_______ mol·L1,此時(shí)溶液中c(CrO42)等于__________ mol·L1。(已知Ag2 CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×1012和2.0×1010)。
(4)+6價(jià)鉻的化合物毒性較大,常用NaHSO3將廢液中的Cr2O72還原成Cr3+,反應(yīng)的離子方程式為______________。
【答案】(1)藍(lán)紫色溶液變淺,同時(shí)有灰藍(lán)色沉淀生成,然后沉淀逐漸溶液寫出綠色溶液;
(2)①2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O; ② 增大;1.0×1014 ;③小于;
(3) 2.0×10-5 ;5×10-3;(4) Cr2O72-+3HSO3- +5H+=2Cr3++3SO42-+4H2O。
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)Cr3+與Al3+的化學(xué)性質(zhì)相似,可知Cr(OH)3是兩性氫氧化物,能溶解在強(qiáng)堿NaOH溶液中。向Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過量,首先發(fā)生反應(yīng):Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓,產(chǎn)生Cr(OH)3灰藍(lán)色固體,當(dāng)堿過量時(shí),又會(huì)發(fā)生反應(yīng):Cr(OH)3+OH-= Cr(OH)4,可觀察到沉淀消失,溶液變?yōu)榫G色。故觀察到的現(xiàn)象藍(lán)紫色溶液變淺,同時(shí)有灰藍(lán)色沉淀生成,然后沉淀逐漸溶液寫出綠色溶液; (2)①隨著H+濃度的增大,CrO42-于溶液的H+發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Cr2O72-的離子反應(yīng)式為:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。②根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理,溶液酸性增大,c(H+)增大,化學(xué)平衡2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O向正反應(yīng)方向進(jìn)行,導(dǎo)致CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率增大;根據(jù)圖像可知,在A點(diǎn)時(shí),c(Cr2O72-)=0.25mol/L,由于開始時(shí)c(CrO42)=1.0mol/L,根據(jù)Cr元素守恒可知A點(diǎn)的溶液中CrO42-的濃度c(CrO42)=0.5mol/L;H+濃度為1×10-7mol/L;此時(shí)該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為;③由于升高溫度,溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小,說明升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),導(dǎo)致溶液中CrO42的平衡轉(zhuǎn)化率減小,根據(jù)平衡移動(dòng)原理,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng),所以該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故該反應(yīng)的ΔH<0;(3)當(dāng)溶液中Cl-完全沉淀時(shí),即c(Cl-)=1.0×105 mol·L1,根據(jù)溶度積常數(shù)Ksp(AgCl)=2.0×1010,可得溶液中c(Ag+)=Ksp(AgCl)÷c(Cl-)=2.0×1010÷(1.0×105 mol·L1)=2.0×10-5 mol·L1;則此時(shí)溶液中c(CrO42)=Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=2.0×1012÷(2.0×10-5 mol·L1)=5×10-3mol·L1;(4) NaHSO3具有還原性,Cr2O72具有氧化性,二者會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),根據(jù)已知條件,結(jié)合電子守恒、電荷守恒、原子守恒,可得二者反應(yīng)的離子方程式為:Cr2O72-+3HSO3- +5H+=2Cr3++3SO42-+4H2O。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),4min時(shí)測(cè)得D的濃度為0.4mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/(L.min),列式計(jì)算:
(1)x=__________;
(2)B在這4min內(nèi)的平均反應(yīng)速率__________;
(3)此時(shí)A的濃度及反應(yīng)開始前容器中A、B的物質(zhì)的量__________。
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【題目】催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生兩個(gè)平衡反應(yīng),分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
CO2(g)+3 H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1 I
CO2(g)+ H2(g) CO(g)+H2O(g)ΔH2 II
某實(shí)驗(yàn)室控制CO2和H2初始投料比為1:2.2,經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
【備注】Cat.1:Cu/ZnO納米棒;Cat.2:Cu/ZnO納米片;甲醇選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醛的百分比
已知:①CO和H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1
②H2O(l) H2O(g) ΔH3=44.0kJ·mol-1
請(qǐng)回答(不考慮溫度對(duì)ΔH的影響):
(1)反應(yīng)I的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ;反應(yīng)II的ΔH2= kJ·mol-1。
(2)有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有 。
A.使用催化劑Cat.1 B.使用催化劑Cat.2 C.降低反應(yīng)溫度
D.投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度 E.增大CO2和H2的初始投料比
(3)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,在相同溫度下不同的催化劑對(duì)CO2轉(zhuǎn)化成CH3OH的選擇性有顯著的影響,其原因是 。
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【題目】在四個(gè)不同容器中,不同條件下進(jìn)行合成氨反應(yīng)。根據(jù)在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)定的結(jié)果判斷生成氨的速率最快的是 ( )
A.v(N2)=0.1mol·L-1·s-1 B.v(H2)=0.1mol·L-1·min-1
C.v(NH3)=0.15mol·L-1·min-1 D.v(H2)=0.3mol·L-1·min-1
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【題目】有位于周期表中的七種元素,試按下述所給的條件推斷。
①A、B、C是同一周期的金屬元素,已知原子核外有3個(gè)電子層,A的原子半徑在所屬周期中最大且原子半徑A>B>C。
②D、E是非金屬元素,它們跟氫化合可生成氣態(tài)氫化物HD和HE,在室溫時(shí),D的單質(zhì)是液體,E的單質(zhì)是固體。
③F在常溫下是氣體,性質(zhì)穩(wěn)定,是除氫氣外最輕的氣體。
④G是除氫外原子半徑最小的元素(不考慮稀有氣體)。
(1)A的名稱是________;B位于周期表中第______周期,第________族;C的原子結(jié)構(gòu)示意圖是________。
(2)E單質(zhì)的顏色是________。
(3)A元素與D元素形成化合物的電子式是___________。
(4)G的單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。
(5)F的元素符號(hào)是________。
(6)在上述七種元素中,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物堿性最強(qiáng)的化學(xué)式是______;氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的化學(xué)式是______。
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【題目】向某密閉容器中充入1 mol CO和2 mol H2O(g),發(fā)生反應(yīng):CO+H2O(g)CO2+H2。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)為x。若維持容器的體積和溫度不變,起始物質(zhì)按下列四種配比充入該容器中,達(dá)到平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)大于x的是( )
A. 0.5 mol CO+2 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2
B. 1 mol CO+1 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2
C. 0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.4 mol CO2+0.4 mol H2
D. 0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.5 mol CO2+0.5 mol H2
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【題目】為了更好地解決能源問題,人們一方面研究如何提高燃料的燃燒效率,另一方面尋找新能源。以下做法不能提高燃料效率的是 ( )
A.煤的氣化與液化
B.液體燃料呈霧狀噴出
C.通入大量的空氣
D.將煤塊粉碎
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【題目】用1L 1.0molL-1NaOH溶液吸收0.8molSO2,所得溶液中的SO32-和HSO3-的物質(zhì)的量濃度之比最接近于( )
A.2:1 B.1:3 C.3:2 D.2:3
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【題目】下列有關(guān)煤、石油、天然氣等資源的說法正確的是( )
A.石油裂解得到的汽油是純凈物
B.煤的氣化就是將煤在高溫條件由固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài),是物理變化過程
C.天然氣是一種清潔的化石燃料
D.煤就是碳,屬于單質(zhì)
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