红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基础化工原料。铬常见价态有+3、+6价。铬的主要自然资源是铬铁矿FeCr2O4(含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质),实验室模拟工业以铬铁矿为原料生产红矾钠的主要流程如下:
①中主要反应:4 FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O2 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2
①中副反应:Al2O3 + Na2CO3 2NaAlO2 + CO2↑,SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2↑
请回答下列问题:
(1)FeCr2O4化学名为亚铬酸亚铁,写出它的氧化物形式________________。步骤“①”的反应器材质应选用__________(填“瓷质”、“铁质”或“石英质”)。
(2)“②”中滤渣1的成分是__________,“③”中调pH值是_______ (填“调高”或“调低”),“④”中滤渣2的成分是___________。
(3)“⑤”酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式:__________________________。
(4)上图是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4的溶解度曲线,则操作I是______,操作II是______(填序号)。
①蒸发浓缩,趁热过滤②降温结晶,过滤
(5)已知某铬铁矿含铬元素34%,进行步骤①~④中损失2%,步骤⑤~⑦中产率为92%,则1吨该矿石理论上可生产红矾钠_______吨(保留2位小数)。
粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液、 饱和K2CO3溶液 、NaOH溶液、 KOH溶液、 BaCl2溶液 、Ba(NO3)2溶液
(1)欲除去溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,选出a所代表的各种试剂,按滴加顺序依次为 (填化学式);
(2)蒸发浓缩溶液Ⅱ得到的糊状物的化学成分最多的是(填化学式);
(3)用提纯过的NaCl固体来配制480 mL 0.4 mol·L-1NaCl溶液时,所用仪器除烧杯、药匙、玻璃棒、天平、胶头滴管外还有 (填仪器名称);需NaCl g。
(4)电解饱和食盐水的装置如图所示:
若收集到的H2为2 L,则同样条件下收集到的Cl2体积 (填“>”、“=”或“<”)2 L,其原因是: (文字描述);若将此装置的b口密封住,则电解一段时间后,U型管中可以获得一种消毒液,写出获得此消毒液的一个总反应方程式: 。
在一体积为1L的容器中,通入一定量的N2O4 ,在100℃时发生如下反应,N2O42NO2–Q(Q>0),其N2O4 和NO2 浓度变化如图如示。
(1) 上述反应的平衡常数表达式为______________,升高温度K值_______(填“增大”、“减小”或“不变”)
(2) 在0-60s这段时间内,四氧化二氮的平均反应速率为________mol/L.s
(3)120℃时,在相同的容器中发生上述反应,容器内各物质的物质的量变化如图:
①该温度时,反应处于平衡状态的时间是____________,C1的数值_____0.04(填“大于”、“小于”或“等于”。
②反应在60-80s间平衡向逆反应方向移动,可能的原因是( )
(A) 使用催化剂 (B) 减少N2O4的浓度
(C)减小体系压强 (D) 增加NO2的浓度
H2O2是一种重要的氧化剂,亦具有还原性。下列① ~ ④个涉及H2O2的反应(未配平、条件略)。①Na2O2+ HCl→NaCl + H2O2 ②H2O2 →H2O + O2③Ag2O + H2O2 →Ag + O2 + H2O ④H2O2 + Cr2(SO4)3+KOH→K2CrO4+K2SO4+H2O。
据此,填写下列空白:(1)配平上述反应④,并标出电子转移方向与数目。
[ ]H2O2 +[ ]Cr2(SO4)3+[ ]KOH→[ ]K2CrO4+[ ]K2SO4+[ ]H2O
当0.1mol氧化剂参加反应时,转移电子个。
(2)H2O2仅体现还原性的反应是(填代号),此反应中的氧化产物为。
(3)H2O2体现弱酸性的反应是(填代号),其理由为。
现有部分短周期主族元素的有关信息,如下表:
元素编号 |
元素性质或原子结构 |
T |
核外有5种不同能量的电子,其中有2个未成对电子 |
X |
最高化合价为+7价 |
Y |
短周期主族元素原子中半径最大 |
Z |
地壳中含量最多的金属 |
(1)T的一种单质相对分子质量为256,能溶于CS2,该单质的分子式为____________(用元素符号表示);指出T单质的一种用途_____________________________。
⑵写出Z氢氧化物的电离方程式:;下列酸中不能溶解Z单质的是。
a.浓硝酸 b.热浓硫酸 c.浓盐酸 d.稀硝酸
⑶可用于扑灭Y单质燃烧引起的火灾的物质是___________。
a.二氧化碳 b.水 c.沙土 d.干粉(主要成分为NaHCO3)
⑷.元素X元素T相比,非金属性较强的是__________(用元素符号表示)。下列表述中能证明这一事实的是____________。
a.在溶液中T的单质能置换出X的单质
b.X的气态氢化物比T的气态氢化物更稳定
c.T的无氧酸钠盐溶液pH>7,而X的+7价含氧酸钠盐溶液pH=7
将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含氯元素的离子,其中ClO-和ClO3-两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如右图所示。
下列说法正确的是 ( )
A.苛性钾溶液中KOH的质量是4.94g
B.反应中转移电子的物质的量是0.21mol
C.氧化性ClO-<ClO3-
D.ClO3-的生成是由于温度升高引起的