鉻是水體的主要的污染物之一,可以導(dǎo)致水生生物死亡.化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,如使某步中的有害產(chǎn)物作為另一步的反應(yīng)物,形成一個(gè)循環(huán),就可不再向環(huán)境排放該有害物質(zhì).例如處理鉻的實(shí)驗(yàn)循環(huán)示意圖如下:

(1)在上圖所示的編號(hào)步驟中,其中反應(yīng)①所用的試劑是硫酸酸化的H2O2,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式
 
(可以不配平).
(2)現(xiàn)有含Cr3+和Fe3+的溶液,使用NaOH溶液和鹽酸,可將這兩種離子相互分離,根據(jù)上圖信息分析,在涉及的過濾操作中,上述兩種離子的存在形態(tài)分別是
 
、
 
.(寫化學(xué)式)
(3)鉻的化合價(jià)除了示意圖中涉及的+3和+6外,還有0、+2、+4和+5等.現(xiàn)有24mL濃度為0.05mol?L-1的Na2SO3溶液恰好與20mL濃度為0.02mol?L-1的Na2Cr2O7溶液完全反應(yīng).已知Na2SO4被Na2Cr2O7氧化為Na2SO4,則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為
 

(4)步驟⑤應(yīng)該加入
 
劑(填“還原”或“氧化”).
考點(diǎn):物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用
專題:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題
分析:(1)H2O2既具有氧化性,又具有還原性;Cr2O72-具有強(qiáng)氧化性,能將H2O2氧化為O2,反應(yīng)中+6價(jià)Cr元素被還原為+3價(jià);
(2)從反應(yīng)③可以看出,Cr(OH)3可以與NaOH溶液反應(yīng)生成NaCrO2,所以除去Fe3+中的Cr3+時(shí),可以加入過量的NaOH溶液,使Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO,F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,在過濾得到的Fe(OH)3中加入鹽酸即得到FeCl3溶液;
(3)Na2SO3被氧化為Na2SO4,S元素化合價(jià)由+4價(jià)升高為+6價(jià);Na2Cr2O7中Cr元素發(fā)生還原反應(yīng),令Cr元素在產(chǎn)物中的化合價(jià)為a價(jià),根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算a的值;
(4)根據(jù)元素化合價(jià)的變化確定需要加入的試劑.
解答: 解:(1)H2O2既具有氧化性,又具有還原性;Cr2O72-具有強(qiáng)氧化性,能將H2O2氧化為O2,反應(yīng)中+6價(jià)Cr元素被還原為+3價(jià),離子反應(yīng)為Cr2O72-+8H++3H2O2═2Cr3++3O2↑+7H2O,故答案為:Cr2O72-+8H++3H2O2═2Cr3++3O2↑+7H2O;
(2)從反應(yīng)③可以看出,Cr(OH)3可以與NaOH溶液反應(yīng)生成NaCrO2,所以除去Fe3+中的Cr3+時(shí),可以加入過量的NaOH溶液,使Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO,F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,在過濾得到的Fe(OH)3中加入鹽酸即得到FeCl3溶液,故答案為:CrO2-;Fe(OH)3; 
(3)令Cr元素在產(chǎn)物中的化合價(jià)為a價(jià),根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,則:24×10-3L×0.05mol/L×(6-4)=20×10-3L×0.02mol/L×2×(6-a),解得a=+3,
故答案為:+3;
(4)步驟⑤中,Cr元素的化合價(jià)從+3升高到了+6價(jià),所以需要加入氧化劑,故答案為:氧化.
點(diǎn)評(píng):本題考查較為綜合,涉及實(shí)驗(yàn)操作、離子方程式的書寫、電子守恒的計(jì)算等,題目難度中等,解答本題,要充分把握題給信息,牢固掌握物質(zhì)的性質(zhì).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

X、Y、Z、W是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,其相關(guān)信息如下表:
元素相關(guān)信息
XX的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物化學(xué)式為H2XO3
YY是地殼中含量最高的元素
ZZ的基態(tài)原子最外層電子排布式為3s23p1
WW的一種核素的質(zhì)量數(shù)為28,中子數(shù)為14
(1)W位于元素周期表第
 
周期第
 
族;W的原子半徑比X的
 
(填“大”或“小”).
(2)Z的第一電離能比W的
 
(填“大”或“小”);  XY2由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)所需克服的微粒間作用力是
 
;氫元素、X、Y的原子可共同形成多種分子,寫出其中一種能形成同種分子間氫鍵的物質(zhì)名稱
 

(3)Z的氯化物溶液中滴加NaOH溶液直至過量,能觀察到的現(xiàn)象是
 
;Z的單質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

有機(jī)物A的相對(duì)分子質(zhì)量小于150,其中含氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23.5%,完全燃燒只生成二氧化碳和水.有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化如圖(部分反應(yīng)條件略).

請(qǐng)回答下列問題:
(1)H的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
 
.D中所含官能團(tuán)的名稱
 

(2)有機(jī)物G能發(fā)生的反應(yīng)類型有
 
(填字母).
A.取代反應(yīng)  B.加成反應(yīng)   C.消去反應(yīng)  D.加聚反應(yīng)   E.氧化反應(yīng)
(3)以M表示有機(jī)物的摩爾質(zhì)量,則下列關(guān)系正確的是
 
(填字母).
A.M(A)=M(B)+M(C)        B.M(D)=M(G)+14
C.2M(F)+18=M(D)+M(G)     D.M(D)>M(F)>M(G)>M(H)
(4)用化學(xué)方程式表示檢驗(yàn)有機(jī)物F中的官能團(tuán)的實(shí)驗(yàn)原理
 

(5)有機(jī)物A的一種同分異構(gòu)體X,能發(fā)生銀鏡反應(yīng),且含有與E相同的官能團(tuán).則X的同分異構(gòu)體有
 
種.
(6)寫出:反應(yīng)①的化學(xué)方程式:
 
;反應(yīng)⑦(通少量CO2)的離子方程式:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

Na2S2O3可用作照相的定影劑等.已知Na2S2O3的某些性質(zhì)如下:
(1)S2O32-能被I2氧化為S4O62-; (2)酸性條件下S2O32-迅速分解為S和SO2
Ⅰ.市售Na2S2O3中常含有SO42-,請(qǐng)完成以下方案,檢驗(yàn)其中含有的SO42-
實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象或結(jié)論
步驟1:取少量固體樣品溶于無氧蒸餾水中固體完全溶解得無色澄清溶液
步驟2:
 
步驟3:
 
Ⅱ.利用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液可以定量測(cè)定市售硫代硫酸鈉試劑的純度,步驟為:
①溶液配制:稱取1.0g Na2S2O3試樣,用新煮沸并冷卻的蒸餾水溶解,最終定容至100mL.
②滴定:取10.00mL0.01mol?L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液,加硫酸酸化,再加過量KI溶液.
③往步驟②所得溶液加入某指示劑,用Na2S2O3滴定至終點(diǎn)(2S2O32-+I2═S4O62-+2I-),記錄Na2S2O3溶液用量,平行滴定3次.
(1)步驟①中必須使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、
 
 

(2)完成并配平步驟②中的離子反應(yīng):
 
Cr2O72-+
 
+
 
I-
 
I2+
 
Cr3++
 
H2O
(3)步驟③中,指示劑最好選用
 
,該滴定應(yīng)在接近中性的溶液中進(jìn)行而不在強(qiáng)酸性溶液進(jìn)行的原因是
 

(4)若3次滴定Na2S2O3溶液的平均用量為12.00mL,則樣品的純度為
 

(Na2S2O3的摩爾質(zhì)量為158g?mol-1).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

二氧化鈦(TiO2)廣泛用于制造高級(jí)白色油漆,也是許多反應(yīng)的催化劑.工業(yè)上用鈦鐵礦[主要成分為FeTiO3(鈦酸亞鐵,不溶于水)、Fe2O3及少量SiO2雜質(zhì)]作原料,制取二氧化鈦及綠礬,其生產(chǎn)流程如圖:

回答下列問題:
(1)Ti原子序數(shù)為22,則Ti位于周期表第
 
周期,第
 
列.
(2)FeTiO3溶于過量硫酸的離子方程式
 

(3)流程中生成TiO2?xH2O離子方程式為
 

(4)若鐵粉的用量不足,可能導(dǎo)致產(chǎn)品TiO2中混有
 
雜質(zhì).
(5)以TiO2為原料制取金屬鈦的其中一步反應(yīng)為TiO2+Cl2+C
 高溫 
.
 
TiCl4+
 
,已知該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:1,則另一生成物為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列實(shí)驗(yàn)方案合理的是( 。
A、向水中滴加FeCl3的稀溶液,以制備Fe(OH)3膠體
B、用鹽酸滴定氫氧化鈉,用酚酞作指示劑,當(dāng)錐形瓶中溶液由無色變成紅色時(shí)即達(dá)到滴定終點(diǎn)
C、室溫下,用pH試紙測(cè)定濃度為0.1 mol?L-1 NaClO溶液和0.1 mol?L-1 CH3COONa溶液的pH,比較HClO和CH3COOH的酸性強(qiáng)弱
D、室溫下,向Mg(OH)2中加入飽和氯化銨溶液能使Mg(OH)2溶解

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

室溫下,向25mL 0.1mol/L NaOH溶液中逐滴加入0.2mol/L CH3COOH溶液,曲線如圖,若忽略兩溶液混合時(shí)的體積變化,有關(guān)粒子濃度比較或說法正確的是( 。
A、在A、B間任一點(diǎn),溶液中一定都有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-
B、在B點(diǎn)時(shí):a=12.5
C、在C點(diǎn):c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-
D、在D點(diǎn):c(CH3COO-)=c(CH3COOH)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

等質(zhì)量的下列有機(jī)物完全燃燒,消耗O2最多的是(  )
A、CH4
B、CH3CH3
C、C2H2
D、C3H8

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某金屬與稀硝酸反應(yīng)生成一種硝酸鹽,該硝酸鹽受熱分解生成NO2、O2和一種固體,該固體中金屬元素的化合價(jià)比原硝酸鹽中該金屬的化合價(jià)高,則該硝酸鹽分解后生成的NO2和O2的物質(zhì)的量之比為( 。
A、8:1B、4:1
C、2:1D、1:1

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