【題目】過(guò)碳酸鈉(2 Na2CO3·3 H2O2)廣泛用于化工、造紙、紡織、食品等行業(yè),一種以芒硝(Na2SO4·10 H2 O)、H2O2等為原料制備過(guò)碳酸鈉的工藝流程如下:
已知2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O , pH小于5時(shí)幾乎均以Cr2O72-形式存在,pH大于8.5時(shí)幾乎均以CrO42-形式存在。
回答下列問(wèn)題:
(1)Na2CrO4中Cr元素的化合價(jià)為___
(2)Ksp(CaCrO4)___(填“>”或“<”)Ksp(CaSO4)。
(3)流程中循環(huán)物質(zhì)X為___(填化學(xué)式)。
(4)步驟II中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________
(5)步驟I一III是為了制得純堿,從環(huán)境保護(hù)的角度看,可能的不足之處是___
(6)步驟V合成時(shí),加入95%的乙醇的目的是___
(7)測(cè)定產(chǎn)品活性氧的實(shí)驗(yàn)步驟如下:準(zhǔn)確稱取mg產(chǎn)品,用硫酸溶解后,用c mol·L-1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL。
①滴定到終點(diǎn)時(shí),溶液呈___(填“無(wú)色”或“淺紅色”)。
②過(guò)氧化物的活性氧是指過(guò)氧化物單獨(dú)用催化劑催化分解時(shí)放出氧氣的質(zhì)量與樣品的質(zhì)量之比。該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的產(chǎn)品中活性氧為___(列出計(jì)算表達(dá)式)。
【答案】+6 > Na2Cr2O7 六價(jià)鉻有毒,易造成壞境污染 減小過(guò)碳酸納的溶解度,提高產(chǎn)率 淺紅色
【解析】
以芒硝(Na2SO410H2O)、H2O2等為原料制備過(guò)碳酸鈉,芒硝加入水、氧化鈣反應(yīng)得到鉻酸鈣,和硫酸鈉反應(yīng)得到硫酸鈣和鉻酸鈉,溶液中通入二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉晶體和重鉻酸鈉,過(guò)濾得到碳酸氫鈉煅燒分解生成碳酸鈉,加入水精制得到碳酸鈉溶液,加入硅酸鈉穩(wěn)定劑、30%的過(guò)氧化氫、加入95%的乙醇和飽和碳酸鈉溶液反應(yīng)得到過(guò)碳酸鈉晶體,抽濾乙醇洗滌干燥得到過(guò)碳酸鈉,
(1)Na2CrO4中鈉元素化合價(jià)+1價(jià),氧元素-2價(jià),化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算得到Cr元素的化合價(jià);
(2)分析過(guò)程可知Ⅰ加入Na2CrO4生成CaSO4,說(shuō)明反應(yīng)向更難溶的方向進(jìn)行;
(3)已知2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,pH小于5時(shí)幾乎均以Cr2O72-形式存在,pH大于8.5時(shí)幾乎均以CrO42-形式存在,酸溶液中平衡正向進(jìn)行;
(4)步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的二氧化碳通入鉻酸鈉溶液中發(fā)生反應(yīng)生成重鉻酸鈉和碳酸氫鈉晶體;
(5)六價(jià)鉻有毒,易造成環(huán)境污染;
(6)步驟V合成時(shí),飽和碳酸鈉溶液中,加入硅酸鈉、30%的過(guò)氧化氫、95%的乙醇得到過(guò)碳酸鈉晶體;
(7)①滴定終點(diǎn)是滴入最后一滴高錳酸鉀溶液,溶液無(wú)色變?yōu)樽霞t色且半分鐘不變,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn);
②過(guò)氧化物的活性氧是指過(guò)氧化物單獨(dú)用催化劑催化分解時(shí)放出氧氣的質(zhì)量與樣品的質(zhì)量之比,據(jù)此寫出實(shí)驗(yàn)測(cè)得的產(chǎn)品中活性氧。
(1)Na2CrO4中鈉元素化合價(jià)+1價(jià),氧元素-2價(jià),化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算得到Cr元素的化合價(jià)為+6價(jià),
故答案為:+6;
(2)分析過(guò)程可知Ⅰ加入Na2CrO4生成CaSO4,說(shuō)明反應(yīng)向更難溶的方向進(jìn)行,證明Ksp(CaCrO4)>Ksp(CaSO4),
故答案為:>;
(3)已知2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,pH小于5時(shí)幾乎均以Cr2O72-形式存在,pH大于8.5時(shí)幾乎均以CrO42-形式存在,酸溶液中平衡正向進(jìn)行,流程中循環(huán)物質(zhì)X為:Na2Cr2O4,
故答案為:Na2Cr2O4;
(4)步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的二氧化碳通入鉻酸鈉溶液中發(fā)生反應(yīng)生成重鉻酸鈉和碳酸氫鈉晶體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na2CrO4+2CO2+H2ONa2Cr2O7+2NaHCO3↓,
故答案為:2Na2CrO4+2CO2+H2ONa2Cr2O7+2NaHCO3↓;
(5)步驟Ⅰ-Ⅲ是為了制得純堿,從環(huán)境保護(hù)的角度看:六價(jià)鉻有毒,易造成環(huán)境污染,
故答案為:六價(jià)鉻有毒,易造成環(huán)境污染;
(6)步驟V合成時(shí),加入95%的乙醇的目的是:減小過(guò)碳酸鈉的溶解度,提高產(chǎn)率,
故答案為:減小過(guò)碳酸鈉的溶解度,提高產(chǎn)率;
(7)①滴定終點(diǎn)是滴入最后一滴高錳酸鉀溶液,溶液無(wú)色變?yōu)樽霞t色且半分鐘不變,證明反應(yīng)達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn),
故答案為:淺紅色;
②準(zhǔn)確稱取mg產(chǎn)品,用硫酸溶解后,用cmolL-1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,反應(yīng)為:5H2O2+3H2SO4+2KMnO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑,n(H2O2)= mol=2.5×10-3cVmol,2H2O2=2H2O+O2↑,分解生成氧氣質(zhì)量=2.5×10-3cVmol×32g/mol×= 0.04cV g,過(guò)氧化物的活性氧是指過(guò)氧化物單獨(dú)用催化劑催化分解時(shí)放出氧氣的質(zhì)量與樣品的質(zhì)量之比 = ×100% = ,
故答案為:。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W均為常見(jiàn)的短周期主族元素,常溫下,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物溶液(濃度均為 0.01mol/L)的pH和原子半徑的關(guān)系如下圖所示。其中,Y為碳元素。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A. X是硫元素
B. Y的最高價(jià)氧化物的電子式為
C. W的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物中僅含離子鍵
D. Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為HClO4
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>( )
A.為測(cè)定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液體滴在pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照即可
B.將4.0 g NaOH固體置于100 mL容量瓶中,加水至刻度,配制1.000 molL-1 NaOH溶液
C.用裝置甲蒸干AlCl3溶液制無(wú)水AlCl3固體
D.用裝置乙除去實(shí)驗(yàn)室所制乙烯中的少量SO2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫常壓下,將NH3緩慢通入飽和食鹽水中至飽和,然后向所得溶液中緩慢通入CO2,整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中溶液的pH隨通入氣體體積的變化曲線如圖所示(實(shí)驗(yàn)中不考慮氨水的揮發(fā))。下列敘述不正確的是
A.由a點(diǎn)到b點(diǎn)的過(guò)程中,溶液中增大
B.由圖可知(NH4)2CO3溶液顯堿性、NH4Cl溶液顯酸性
C.c點(diǎn)所示溶液中,c(NH4+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)
D.d點(diǎn)所示溶液中,c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】I.亞硫酸鈉的氧化反應(yīng):2Na2SO3 (aq) +O2(aq)=2Na2SO4(aq) H=x kJ/mol。其反應(yīng)速率受溶解氧濃度影響,分為富氧區(qū)和貧氧區(qū)兩個(gè)階段。
(1)已知O2(g) O2(aq) H=y kJ/mol,Na2SO3 溶液與O2(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___________________。
(2)291.5 K時(shí),1.0 L溶液中Na2SO3初始量分別為4、6、8、12 mmol,溶解氧濃度初始值為9.60 mg/L,每5 s記錄溶解氧濃度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。當(dāng)Na2SO3初始量為12 mmol,經(jīng)過(guò)20 s溶解氧濃度降為6.40 mg/L,則0~20s內(nèi)Na2SO3的平均反應(yīng)速率為_______mol/(L·s)。
(3)為確定貧氧區(qū)速率方程v=k·ca(SO32-)·cb(O2)中的a、b的值(取整數(shù)),分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
c(Na2SO3)×103 | 3.65 | 5.65 | 7.65 | 11.65 |
v×106 | 10.2 | 24.4 | 44.7 | 103.6 |
①當(dāng)溶解氧濃度為4.0 mg/L時(shí),c(SO32-)與速率數(shù)值關(guān)系如表(甲)所示,則a=____。
②當(dāng)溶解氧濃度小于4.0mg/L時(shí),圖中曲線皆為直線,Na2SO3氧化速率與溶解氧濃度無(wú)關(guān),則b=_______。
(4)兩個(gè)階段不同溫度的速率常數(shù)之比如表(乙)所示。已知,R為常數(shù)。Ea(富氧區(qū))_____ (填“>”或“<”)Ea(貧氧區(qū))。
反應(yīng)階段 | 速率方程 | |
富氧區(qū) | v=k·c (SO32-)·c (O2) | 1.47 |
貧氧區(qū) | v=k·ca (SO32-)·cb(O2) | 2.59 |
II. (5)在容積固定的密閉容器中,起始充入0.2 mol SO2和0.1 mol O2,反應(yīng)體系起始總壓強(qiáng)0.1MPa。反應(yīng)在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為90%。該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=________ ( 分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))(寫單位)。
(6)利用原電池原理,也可用SO2和O2來(lái)制備硫酸,該電池用多孔材料作電極。請(qǐng)寫出該電池負(fù)極反應(yīng)式_________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)資源,下圖為海水利用的部分過(guò)程。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A.制取NaHCO3的反應(yīng)是利用其溶解度小于NaCl
B.侯氏制堿應(yīng)先通NH3再通CO2
C.在第②、③、④步驟中,溴元素均被氧化
D.③④的目的是進(jìn)行溴的富集
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作,現(xiàn)象和結(jié)論均為正確的是
選項(xiàng) | 操作 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
A | Mg2+和Cu2+共存的溶液中滴入適量NaOH溶液 | 產(chǎn)生白色沉淀 | 相同溫度下,溶度積常數(shù) Ksp[Mg(OH)2]<Ksp[Cu(OH)2] |
B | 加熱盛有(NH4)2CO3固體的試管,并在試管口放置濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙 | 試紙變藍(lán) | (NH4)2CO3顯堿性 |
C | 常溫下,向等濃度、等體積的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加等量的酚酞溶液 | 碳酸鈉溶液中紅色更深 | 陰離子水解常數(shù)Kh: CO32->HCO3- |
D | 向飽和硼酸溶液中滴加少量Na2CO3粉末 | 無(wú)氣泡冒出 | 不能證明酸性:碳酸>硼酸 |
A.AB.BC.CD.D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲醇是一種重要的化工原料,在生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用
(1)CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)△H=-29.1kJ·mol-1科研人員對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了研究,部分研究結(jié)果如下:
①?gòu)姆磻?yīng)壓強(qiáng)對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化率的影響“效率看,工業(yè)制取甲酸甲酯應(yīng)選擇的壓強(qiáng)是__________(填“3.5×106Pa”、“4.0×106Pa”或“5.0×106Pa”)
②實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80℃,其理由是________________________________________
(2)直接甲醇燃料電池(簡(jiǎn)稱DMFC)由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能量轉(zhuǎn)化率高、對(duì)環(huán)境無(wú)污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來(lái)越受到關(guān)注,DMFC的工作原理如圖3所示:
①通入a氣體的電極是電池的__________(填“正”或“負(fù)”)極,其電極反應(yīng)式為__________
②常溫下,用此電池以性電極電解0.5L飽和食鹽水(足量),若兩極共生成氣體1.12L(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積),則電解后溶液的pH為__________(忽略溶液的體積變化)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于電化學(xué)的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A.原電池的負(fù)極、電解池的陽(yáng)極均發(fā)生氧化反應(yīng)
B.原電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,電解池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C.利用原電池原理可制備化學(xué)電源,利用電解池原理可制備化學(xué)物質(zhì)
D.電解水制取H2和O2時(shí),為了增強(qiáng)導(dǎo)電性,可加入NaCl、H2SO4
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