重铬酸钾(K2Cr2O7)是一种重要的氧化剂,可以检验司机是否酒后驾驶。Cr2O72-+3C2H5OH+16H+=41Cr(H2O)6]3++3CH3COOH
(1)铬原子核外有____________个未成对电子。1mol[Cr(H2O)6]3+中含有δ键的数目是____________。
(2)CH3COOH中C原子轨道杂化类型为_______________。
(3)CH3CH2OH与H2O可以任意比互溶,是因为_______________。
(4)C、O位于周期表中第二周期,请比较两者第一电离大小:C________O(填“>”或“<”)
(5)Cr和Ca可以形成一种具有特殊导电性的复合氧化物,晶胞如图所示。该晶体的化学式为__________。
I.用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。传统上该转化通过如图所示的催化剂循环实现,
其中,反应①为:2HCl(g) + CuO(s)H2O(g)+CuCl2(s) △H1
反应②生成1molCl2(g)的反应热为△H2,则总反应的热化学方程式为(反应热用△H1和△H2表示)。
II.氧化锌吸收法常用作脱去冶金工业排放烟气中SO2,其主要步骤如下:配制ZnO悬浊液(含少量MgO、CaO),在吸收塔中封闭循环脱硫,发生的主要反应为ZnO(s) + SO2(g)=ZnSO3(s),试回答下列问题:
(1)生成的ZnSO3可热分解处理,其目的是:①生成的高浓度SO2可以用来制备硫酸;②_______________________;
(2)已知:纯ZnO的悬浮液pH约为6.8。用氧化锌吸收法脱去烟气中SO2的过程中,测得pH、吸收效率η随时间t的变化如图1所示。已知被吸收的SO2为c(SO2)吸,溶液中SO32-、HSO3-、H2SO3所占物质的量之比与pH的关系如图2所示。
①充分吸收烟气后的混合体系硫元素的主要存在形式是__________________;
②结合图1与图2分析,cd段发生的主要反应是__________________;
③分析图1,ab段的pH迅速下降至6.8左右的原因是______________________;
④为提高SO2的吸收效率η,可采取的措施为___________。
A.增大悬浊液中ZnO的量
B.适当提高单位时间内烟气的循环次数
C.调节溶液的pH至6.0以下
(3)如用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如下图所示。(电极材料为石墨)
b极的电极反应式为____________________。
ClO2气体是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂,可用NaClO3和草酸(H2C2O4)反应制得。无水草酸100℃可以升华。某学习小组用下图装置模拟工业制取收集ClO2 。
(1)实验时装置A需在60℃~100℃进行的原因是_________,控制所需温度的方法是___________。
(2)电动搅拌棒的作用是_________。装置A中反应产物有Na2CO3、ClO2和CO2等,该反应的化学方程式为___________________。
(3)在装置C中ClO2和NaOH反应生成等物质的量的两种盐,其中一种盐为NaClO2 ,写出反应的离子方程式_________________。
(4)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)往往残留少量ClO2和一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2-)。
① ClO2被I-还原为ClO2-、Cl-的转化率与溶液pH的关系如右图
所示
② 当pH≤2.0时,ClO2-也能被I-还原成Cl-
③ 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
根据上述信息,请补充完整测定饮用水中ClO2-含量的实验方案:
取一定体积的饮用水,加入NaOH溶液调节pH为7.0~8.0; ;再重复上述操作1~2次,计算得出结果。
(实验中需使用的试剂:淀粉溶液、标准Na2S2O3溶液、KI溶液、稀硫酸)
以NaCl等为原料制备KClO4的过程如下:
①在无隔膜、微酸性条件下,发生反应:NaCl+H2O—NaClO3+H2↑(未配平)
②在NaClO3溶液中加入KCl发生复分解反应,降温结晶,得KClO3。
③一定条件下反应:4KClO3=3KClO4+KCl,将产物分离得到KClO4。
(1)电解时,产生质量为2.13g NaClO3,同时得到H2的体积为________L(标准状况)。
(2)向NaClO3溶液中加入KCl能得到KClO3的原因是______________。
(3)该过程制得的KClO4样品中含少量KCl杂质,为测定产品纯度进行如下实验:
准确称取5.689g样品溶于水中,配成250mL溶液,从中取出25.00mL于锥形瓶中,加入适量葡萄糖,加热使ClO4-全部转化为Cl-(反应为:3 KClO4 +C6H12O6 ═ 6 H2O + 6 CO2↑ + 3 KCl),加入少量K2CrO4溶液作指示剂,用0.20mol/L AgNO3溶液进行滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积21.00mL。滴定达到终点时,产生砖红色Ag2CrO4沉淀。
①已知: Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12,若c(CrO42-)=1.1×10-4mol/L,则此时c(Cl-)=__________mol/L。
②计算KClO4样品的纯度(请写出计算过程。)
化合物D是一种药物雷洛昔芬的中间体。可以通过以下方法合成:
(1)化合物B中的含氧官能团为___________和___________(填官能团名称)。
(2)试剂X的分子式为C7H14NCl,则X的结构简式为____________,C→D的反应类型为____________。
(3)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式___________。
Ⅰ.氨基(—NH2)与苯环直接相连Ⅱ.能与FeCl3溶液发生显色反应
Ⅲ.分子中有4种不同化学环境的氢
(4)已知:CH3CHO+CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O
请写出以 、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用)。
以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:
物质 | V2O5 | V2O4 | K2SO4 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数/% | 2.2~2.9 | 2.8~3.1 | 22~28 | 60~65 | 1~2 | <1 |
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为________________________,同时V2O4转成VO2+。“废渣1”的主要成分是__________________。
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为_____________mol。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124−形式存在于溶液中。“废渣2”中含有______________。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ V4O124− R4V4O12+4OH−(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈_____性(填“酸”、“碱”或“中”)。
(5)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________。