5．重鉻酸鈉俗稱紅礬鈉（Na2Cr2O7•2H2O）是重要的化工產(chǎn)品和強氧化劑．工業(yè)制備的流程如圖1：

請回答：
（1）已知Fe（CrO2）2中鉻元素是+3價，則Fe（CrO2）2中鐵元素是+2價．
（2）化學(xué)上可將某些鹽寫成氧化物的形式，如Na2SiO3可寫成Na2O•SiO2，則Fe（CrO2）2可寫成FeO•Cr2O3 ．
（3）煅燒鉻鐵礦時，礦石中難溶的Fe（CrO2）2生成可溶于水的Na2CrO4，反應(yīng)化學(xué)方程式如下：4Fe（Cr）+8NaC3+=Fe3+8NaCr4+8C
為了加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率，可采取的措施是粉碎礦石、升高溫度．
（4）已知CrO42-在不同的酸性溶液中有不同的反應(yīng)，如：2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O；
3CrO42-+4H+=Cr3O102-+H2O
①往混合溶液甲中加入硫酸必須適量的原因是少量不能除盡Na2CO3等雜質(zhì)，過量會生成Na2Cr3O10等副產(chǎn)物．
②混合溶液乙中溶質(zhì)的化學(xué)式是Na2Cr2O7和Na2SO4．
（5）+3、+6價鉻都有很強的毒性，+6價鉻的毒性更高，可誘發(fā)肺癌和鼻咽癌，所以制取紅礬鈉后的廢水中含有的Cr2O72-必須除去．工業(yè)上可用電解法來處理含Cr2O72-的廢水，下圖為電解裝置示意圖2（電極材料分別為鐵和石墨）．通電后，Cr2O72-在b極附近轉(zhuǎn)變?yōu)镃r3+，一段時間后Cr3+最終可在a極附近變成Cr（OH）3沉淀而被除去．
a電極的電極反應(yīng)式是2H++2e-=H2↑，
b電極附近反應(yīng)的離子方程式是Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O．

分析 鉻鐵礦加入純堿，通入空氣煅燒，經(jīng)浸取后得到Na2CrO4、Na2CO3，加入適量硫酸，得到混合溶液乙含有Na2Cr2O7和Na2SO4，然后結(jié)晶可得到Na2Cr2O7晶體，
（1）根據(jù)正負(fù)總化合價之和相等進(jìn)行分析；
（2）類比Na2SiO3可寫成Na2O•SiO2完成Fe（CrO2）2的氧化物的形式；
（3）根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析；
（4）①固體圖示及題中信息可知，少量不能除盡Na2CO3等雜質(zhì)，過量會生成Na2Cr3O10等副產(chǎn)物；
②發(fā)生了反應(yīng)2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，生成了Na2Cr2O7和Na2SO4；
（5）a連接電源負(fù)極，所以a為陰極；b連接電源正極，所以b為電解槽的陽極；陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：（1）Fe（CrO2）2中，氧元素的化合價是-2價，總的負(fù)價是-8價，鉻元素的化合價是+3價，2個鉻原子化合價是+6價，所以鐵元素化合價是+2價，
故答案為：+2；
（2）Fe（CrO2）2 中鐵元素化合價是+2價，氧化物為FeO，鉻元素化合價+3價，氧化物為Cr2O3，所以Fe（CrO2）2寫成氧化物形式為FeO•Cr2O3，
故答案為：FeO•Cr2O3 ；
（3）增大反應(yīng)物接觸面積可以加快反應(yīng)速率，升高溫度可以大大加快反應(yīng)速率，
故答案為：粉碎礦石、升高溫度；
（4）①由于少量難以除盡碳酸鈉，過量會發(fā)生反應(yīng)3CrO42-+4H+=Cr3O102-+2H2O，生成了Na2Cr3O10等副產(chǎn)物，所以必須加入適量硫酸，
故答案為：少量不能除盡Na2CO3等雜質(zhì)，過量會生成Na2Cr3O10等副產(chǎn)物；
②由于發(fā)生了反應(yīng)2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，生成了Na2Cr2O7和Na2SO4，所以乙中溶質(zhì)的化學(xué)式Na2Cr2O7和Na2SO4，
故答案為：Na2Cr2O7和Na2SO4；
（5）根據(jù)電解槽圖示可知，a為陰極，溶液顯示酸性，溶液中氫離子得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：2H++2e-=H2↑，
b為陽極，鐵失去電子生成亞鐵離子，亞鐵離子被Cr2O72-氧化成鐵離子，反應(yīng)的方程式為：Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，
故答案為：2H++2e-=H2↑；Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O．

點評 本題考查了重鉻酸鈉的制取原理及除雜方法，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰陀嬎隳芰Φ目疾�，注意合理分析題中信息，難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

12．選擇下列合適的實驗方法分離物質(zhì)．
A、加熱分解  B、結(jié)晶法  C、分液法  D、蒸餾法  E、過濾法
①分離水和汽油的混合物C；②除去氧化鈣中的碳酸鈣A．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

13．下列各組有機物中，只需加入溴水就能一一鑒別的是（　�。�
A．苯、己烷B．己炔、己烯C．苯、甲苯D．己烯、苯

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10．設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列敘述中正確的是（　　）
A．56gFe與足量的鹽酸反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L的水中含有的原子數(shù)為3NA
C．物質(zhì)的量濃度為2mol/L的BaCl2溶液中，含有Cl-個數(shù)為4NA
D．22.4 L CO和CO2的混合氣體中所含的碳原子數(shù)一定是NA

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：多選題

17．下列分離、提純、鑒別物質(zhì)的方法正確的是（　�。�
A．用丁達(dá)爾效應(yīng)鑒別Fe（OH）3膠體和FeCl3溶液
B．將氧氣和氫氣的混合氣體通過灼熱的氧化銅，以除去其中的氫氣
C．用溶解、過濾的方法分離K2MnO4和MnO2固體的混合物
D．用分液的方法分離煤油和汽油

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10．為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如圖簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（含F(xiàn)e2O3．SiO2．Al2O3等）轉(zhuǎn)變成重要的工業(yè)原料FeSO4（反應(yīng)條件略）

活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應(yīng)，請回答下列問題：
（1）第1步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．
（2）檢驗第II步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)選擇B（填字母編號）．
A．KMnO4溶液      B．KSCN溶液     C．KCl溶液          D． KOH
（3）第III步加FeCO3調(diào)溶液pH=6時，利用相關(guān)數(shù)據(jù)計算，（已知Ksp Al（OH）3=1.9×10-33，當(dāng)離子濃度小于1×10-5mol•L-1時，可認(rèn)為沉淀完全）判斷Al3+是（填“是”或“否”）能沉淀完全．
（4）FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料．
已知25℃，101kPa時：4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是4FeCO3（s）+O2（g）=2Fe2O3（s）+4CO2（g）△H=-260kJ/mol．
（5）FeSO4溶液在加熱濃縮結(jié)晶時要注意避免接觸到空氣防止其被氧化，F(xiàn)eSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應(yīng)為4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是FeS2+4e-=Fe+2S2-．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

17．工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的SO2、NO直接排放將對大氣造成嚴(yán)重污染．利用電化學(xué)原理吸收SO2和NO，同時獲得 Na2S2O4和 NH4NO3產(chǎn)品的工藝流程圖如圖1（Ce為鈰元素）．

請回答下列問題．
（1）取裝置Ⅰ中的吸收液vmL，用cmol/L的酸性高錳酸鉀溶液滴定．判斷滴定終點的方法是滴入最后一滴溶液變?yōu)樽霞t色，且半分鐘不變色
（2）裝置Ⅱ中NO在酸性條件下生成NO2-的 離子方程式NO+Ce4++H2O=Ce3++NO2-+2H+
（3）含硫各微粒（H2SO3、HSO3-和SO32-）存在于SO2與NaOH溶液反應(yīng)后的溶液中，它們的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)ω與溶液pH的關(guān)系如圖2所示．
下列說法不正確的是D
A．pH=2和 pH=9時的溶液中所含粒子種類不同
B．由圖中數(shù)據(jù)，可以估算出H2SO3的第二級電離平衡常數(shù)Ka2≈10-7
C．為獲得盡可能純的 NaHSO3，應(yīng)將溶液的pH控制在 4～5為宜
D．pH=7時，溶液中c（ Na+）＜c （HSO3-）+c（SO32-）
（4）裝置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+，其原理如圖3所示．
①圖中B為電源的負(fù)（填“正”或“負(fù)”）極．
②陽極反應(yīng)室中發(fā)生的主要電極反應(yīng)式為Ce3+-e-═Ce4+．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

14．下列圖象（如圖）分別表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過程與能量變化的關(guān)系．（　�。�
A．
由如圖知，石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸欠艧岱磻?yīng)
B．
由如圖知，S（g）+O2（g）═SO2（g）△H1，S（s）+O2（g）═SO2（g）△H2則△H1＜△H2
C．
由如圖知，白磷比紅磷穩(wěn)定
D．
如由圖知，CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）△H＞0

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

15．以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工．
（1）將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣．反應(yīng)為：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ/mol
①該反應(yīng)在高溫下能自發(fā)進(jìn)行的原因是△S＞0
②一定溫度下，在一個容積可變的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是BDF（填字母，下同）．
A．容器中的壓強不變 B．1mol H-H 鍵斷裂的同時斷裂2mol H-O 鍵
C．V （CO）=V （H2）D．密閉容器的容積不再改變
E．消耗1mol 水的同時生成1mol H2  F．容器的密度不變
③該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式K=$\frac{c（CO）c（{H}_{2}）}{c（{H}_{2}O）}$．
（2）水煤氣再進(jìn)一步反應(yīng)可制取氫氣．反應(yīng)為H2O（g）+CO（g）?H2（g）+CO2（g），某溫度下該反應(yīng)的逆反應(yīng)平衡常數(shù)K=$\frac{4}{9}$．該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，只投入H2（g）和CO2（g），其起始濃度如下表所示．下列判斷不正確的是B．
起始 濃度 甲 乙 丙
 c（H2）/mol/L 0.010 0.020 0.020
 c（CO2）/mol/L 0.010 0.010 0.020
A．反應(yīng)開始時，丙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)速率最慢
B．平衡時，甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率不等
C．平衡時，丙中c（CO2）是甲中的2 倍
D．平衡時，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%
（3）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），如圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量（單位為kJ•mol-1）的變化．在體積為1L 的恒容密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，下列措施中能使c （CH3OH）減小的是A．
A．升高溫度                 　
B．充入He（g），使體系壓強增大
C．將H2O（g）從體系中分離出來 
D．再充入1mol CO2 和3mol H2．

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