分析 (1)①反應(yīng)中O原子化合價(jià)由過氧化氫中-1價(jià)升高為氧氣中0價(jià),Mn元素化合價(jià)由高錳酸鉀中+7價(jià)降低為硫酸錳中+2價(jià),根據(jù)O元素化合價(jià)變化計(jì)算轉(zhuǎn)移電子;
計(jì)算消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算過氧化氫物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算過氧化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù);
②過氧化氫分解生成水與氧氣,檢驗(yàn)氧氣說明不穩(wěn)定性;
(2)調(diào)節(jié)溶液pH將Fe3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,過濾除去,濾液中加入KCl,增大鉀離子濃度,低溫下K2Cr2O7溶解度明顯減小,冷卻析出K2Cr2O7;
(3)①由題目信息可知,酸性條件下Fe2+和Cr2O7 2-反應(yīng)生成Fe3+和Cr3+;
②存在平衡Cr3++3H2OCr(OH)3+3H+,溶液中H+放電,c(H+)下降,平衡向右移動(dòng);
由Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-),Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-)聯(lián)立計(jì)算.
解答 解:(1)①反應(yīng)中O原子化合價(jià)由過氧化氫中-1價(jià)升高為氧氣中0價(jià),Mn元素化合價(jià)由高錳酸鉀中+7價(jià)降低為硫酸錳中+2價(jià),每生成1molO2,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol×2×[0-(-1)]=2mol,
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,可得:5n(KMnO4)=2n(H2O2),故250mL溶液中H2O2的質(zhì)量:Cmol/L×V×10-3L×$\frac{5}{2}$×$\frac{250mL}{25mL}$×34g/mol,則過氧化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:[(Cmol/L×V×10-3L×$\frac{5}{2}$×$\frac{250mL}{25mL}$×34g/mol)÷(10.00mL×ρg/mL)]×100%=$\frac{8.5CV}{ρ}$%,
故答案為:2mol;$\frac{8.5CV}{ρ}$%;
②驗(yàn)證H2O2的不穩(wěn)定性,操作是:取適量過氧化氫溶液于試管中加熱,把帶火星的木條伸入試管,木條復(fù)燃,
故答案為:取適量過氧化氫溶液于試管中加熱,把帶火星的木條伸入試管,木條復(fù)燃;
(2)向母液中加入堿,調(diào)節(jié)溶液pH將Fe3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,過濾除去,濾液中加入KCl,增大鉀離子濃度,低溫下K2Cr2O7溶解度遠(yuǎn)小于其他組分,隨溫度的降低,K2Cr2O7溶解度明顯減小,冷卻析出K2Cr2O7,反應(yīng)離子方程式為:Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl,
故答案為:除去Fe3+; Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl;低溫下K2Cr2O7溶解度遠(yuǎn)小于其他組分,隨溫度的降低,K2Cr2O7溶解度明顯減;
(3)①由題目信息可知,酸性條件下Fe2+和Cr2O7 2-反應(yīng)生成Fe3+和Cr3+,反應(yīng)離子方程式為:6Fe2++Cr2O7 2-+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,
故答案為:6Fe2++Cr2O7 2-+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
②存在平衡Cr3++3H2OCr(OH)3+3H+,溶液中H+放電,c(H+)下降,平衡向右移動(dòng),使Cr3+形成Cr(OH)3沉淀,
由Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-),Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-),可知c(Cr3+)=$\frac{Ksp[Cr(OH)_{3}]×c(F{e}^{3+})}{Ksp[Fe(OH)_{3}]}$=$\frac{6.0×1{0}^{-31}×1.3×1{0}^{-13}}{2.6×1{0}^{-39}}$mol/L=3.0×10-5mol/L,
故答案為:存在平衡Cr3++3H2OCr(OH)3+3H+,溶液中H+放電,c(H+)下降,平衡向右移動(dòng),使Cr3+形成Cr(OH)3沉淀;3.0×10-5.
點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原滴定與計(jì)算、化學(xué)工藝流程、物質(zhì)分離提純、溶度積有關(guān)計(jì)算、平衡移動(dòng)等,屬于拼合型題目,側(cè)重對(duì)化學(xué)原理的考查,掌握物質(zhì)分離提純常用方法.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
氫氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH02 |
開始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 呈堿性 | B. | 呈酸性 | C. | 呈中性 | D. | 無法判斷 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 5種 | B. | 6種 | C. | 7種 | D. | 8種 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | B的氫化物的沸點(diǎn)比D的氫化物要高,原因是B的非金屬性強(qiáng) | |
B. | 比較A、C元素形成的常見氧化物,它們的化學(xué)鍵類型相同,晶體類型也相同 | |
C. | C的最高價(jià)氧化物的水化物酸性比D的最高價(jià)氧化物的水化物酸性強(qiáng) | |
D. | 根據(jù)元素周期律,推測(cè)E在氧氣中燃燒時(shí)可能生成E2O2、EO2等物質(zhì) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比X的弱 | |
B. | Z位于元素周期表中第二周期,第ⅥA族 | |
C. | X的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比Z的弱 | |
D. | M的原子半徑比Y的原子半徑大 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
氫氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
開始沉淀的pH | 1.1 | 6.5 | 3.5 | 7.1 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.7 | 4.7 | 9.2 |
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