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氧化铬绿(Cr2O3)的性质独特,在冶金、颜料等领域有着不可替代的地位。一种利用...

氧化铬绿(Cr2O3)的性质独特,在冶金、颜料等领域有着不可替代的地位。一种利用淀粉水热还原铬酸钠(Na2CrO4)制备氧化铬绿的工艺流程如下:

已知:①向含少量 Na2 CO3的铬酸钠碱性溶液中通入CO 2可制得不同碳化率的铬酸钠碳化母液;

②“还原”反应剧烈放热,可制得 Cr(OH) 3 浆料。

1)铬酸钠(Na2CrO4)中铬元素的价态是________,该工艺中“还原”反应最初使用的是蔗糖或甲醛,请写出甲醛的电子式:________________,后来改用价格低廉的淀粉。请写出甲醛(HCHO)与铬酸钠(Na2CrO4)溶液反应的离子方程式___________________________

2)将混合均匀的料液加入反应釜,密闭搅拌,恒温发生“还原”反应,下列有关说法错误的是____________(填标号)。

A.该反应一定无需加热即可进行       B.必要时可使用冷却水进行温度控制

C.铬酸钠可适当过量,使淀粉充分反应 D.应建造废水回收池,回收含铬废水

3)测得反应完成后在不同恒温温度、不同碳化率下 Cr()还原率如下图。实际生产过程中 Cr()还原率可高达 99.5%以上,“还原”阶段采用的最佳反应条件为________________

4)滤液中所含溶质为_________________。该水热法制备氧化铬绿工艺的优点有________________ ___(请写出两条)。

5)重铬酸钠(Na2Cr2O7·H2O)与硫酸铵热分解法也是一种生产氧化铬绿的方法,生产过程中产生的气体对环境无害,其化学反应方程式为______________________________

 

+6 4CrO42-+3HCHO+4H2O= 4Cr(OH)3↓+3CO32-+2OH- AC 碳化率40%、恒温240℃ Na2CO3(或NaHCO3或Na2CO3、NaHCO3) 工艺清洁 原料价格低廉 Na2Cr2O7·H2O+(NH4)2SO4Cr2O3+N2↑+Na2SO4+5H2O。 【解析】 (1)铬酸钠(Na2CrO4)中,Na元素的化合价为+1价,O元素的化合价为-2价,则铬元素的化合价为+6价;HCHO中,H原子最外层1个电子,C原子最外层4个电子,O原子最外层6个电子,其电子式:,HCHO中碳元素化合价为0价,该反应在碱性环境下进行,最终生成物有碳酸钠和Cr(OH)3,根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒可写出反应方程式; (2)A.该反应虽然为放热反应,但不一定全过程都不需要加热; B.因该反应放热剧烈,若温度过高,Cr(OH)3可能会发生分解; C.应使淀粉适当过量,使铬酸钠充分反应; D.铬为重金属元素,直接排放至环境中会污染水资源; (3)由图可知,在碳化率为40%时,还原率较高,在温度为240℃时,还原率达到接近100%,再升高温度对于还原率的影响不大; (4)由上述分析可知,滤液中所含溶质为:Na2CO3(或NaHCO3或Na2CO3、NaHCO3);水热法制备工艺的优点有:工艺清洁、原料价格低廉、设备要求低、副产物碳酸盐可用于铬酸钠碳化母液的制备、无废气废渣排放、废水可回收利用、流程短等; (5)重铬酸钠具有强氧化性,硫酸铵具有还原性,生产过程中产生的气体对环境无害,故N元素转化为N2,二者发生氧化还原反应生成Cr2O3、N2、Na2SO4、H2O,根据氧化还原反应得失电子守恒和原子守恒写出反应方程式式。 (1)铬酸钠(Na2CrO4)中,Na元素的化合价为+1价,O元素的化合价为-2价,则铬元素的化合价为+6价,甲醛的结构式为,其电子式:,HCHO中碳元素化合价为0价,该反应在碱性环境下进行,最终生成物有碳酸钠和Cr(OH)3,根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒可知其反应的离子方程式为:4CrO42-+3HCHO+4H2O= 4Cr(OH)3↓+3CO32-+2OH-,故答案为:+6;;4CrO42-+3HCHO+4H2O= 4Cr(OH)3↓+3CO32-+2OH-; (2)A.该反应虽然为放热反应,但不一定全过程都不需要加热,如燃烧反应为放热反应,反应开始需要加热,A错误; B.因该反应放热剧烈,若温度过高,Cr(OH)3可能会发生分解,会影响最终产品质量,因此可在必要时可使用冷却水进行温度控制,B正确; C.为保证原料的充分利用,应使淀粉适当过量,使铬酸钠充分反应,C错误; D.铬为重金属元素,直接排放至环境中会污染水资源,因此应建造废水回收池,回收含铬废水,D正确; 故答案为:AC; (3)由图可知,在碳化率为40%时,还原率较高,在温度为240℃时,还原率达到接近100%,再升高温度对于还原率的影响不大,所以最佳反应条件是碳化率40%、恒温240℃,故答案为:碳化率40%、恒温240℃; (4)由上述分析可知,滤液中所含溶质为:Na2CO3(或NaHCO3或Na2CO3、NaHCO3);水热法制备工艺的优点有:工艺清洁、原料价格低廉、设备要求低、副产物碳酸盐可用于铬酸钠碳化母液的制备、无废气废渣排放、废水可回收利用、流程短等,故答案为:Na2CO3(或NaHCO3或Na2CO3、NaHCO3);工艺清洁、原料价格低廉、设备要求低、副产物碳酸盐可用于铬酸钠碳化母液的制备、无废气废渣排放、废水可回收利用、流程短等(任写两条); (5)重铬酸钠具有强氧化性,硫酸铵具有还原性,生产过程中产生的气体对环境无害,故N元素转化为N2,二者发生氧化还原反应生成Cr2O3、N2、Na2SO4、H2O,根据氧化还原反应得失电子守恒和原子守恒可知该反应方程式为:Na2Cr2O7·H2O+(NH4)2SO4Cr2O3+N2↑+Na2SO4+5H2O,故答案为:Na2Cr2O7·H2O+(NH4)2SO4Cr2O3+N2↑+Na2SO4+5H2O。  
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生物柴油是指由动植物油脂(脂肪酸甘油三酯)与醇(甲醇或乙醇)经酯交换反应得到的脂肪酸单烷基酯,可以替代普通柴油使用的清洁的可再生能源。某同学利用菜籽油与甲醇制备生物柴油,其原理及实验步骤:

①称取4.6g CH3OH0.2g NaOH依次放入锥形瓶中,充分震荡得NaOH溶液甲醇溶液;

②将20g 菜籽油、20g正己烷(作溶剂)、步骤1配得的NaOH甲醇溶液一次加入到三口烧瓶中;

③安装装置(如图)恒温水浴加热,使温度保持在60~65℃左右,搅拌速度400r/min,回流1.5h~2h;

④冷却、分液、水洗、回收溶剂并得到生物柴油。

回答下列问题:

1)仪器a的名称是_________________

2)试验中取用的甲醇与油脂的物质的量之比约为6:1,甲醇过量的主要目的是________________NaOH的用量不宜过多,其原因是____________________________

3)步骤4的液体分为两层,上层为生物柴油、正己烷和甲醇。下层主要为甘油、分离出下层液体的方法是_______________________________________ ;上层液体需用温水洗涤,能说明已洗涤干净的依据是____________________________________

4)碘值是指每100g油品所能吸收碘(I2)的质量。测定产品碘值得步骤如下:

I.准确称取m g 油品,注入碘量瓶中,向碘量瓶中加入20 mL氯仿溶解后,加入25.00mL韦氏碘液,(IBr溶液及催化剂,发生反应:),立即加塞,摇匀后,将碘量瓶放于黑暗处。

II.30min 后立即加入20 mL 15%的碘化钾溶液和100 mL水,发生反应的化学方程式为 __________________________________________  ,不断震荡,用c mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至溶液呈浅黄色时,加入1mL 淀粉指示剂,继续滴定(I2 + 2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),至终点是消耗V1 mL Na2S2O3溶液。滴定终点的现象是 ______________________________________________

III.另做空白对照试验,除不加油品外,其余操作同上,至终点时消耗V2 mL Na2S2O3溶液。则测得的油品的碘值为__________________ g/100g (列出计算表达式)

 

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常温下,用 0.1 mol·L-1 KOH 溶液滴定 10 mL 0.1 mol·L-1 HAKa 1.0×10-5)溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(  )

A.a 点溶液的 pH 约为 5

B.水的电离程度:c 点>d

C.b 点溶液中粒子浓度大小: c(A-)c(K+)c(HA)c(H+)c(OH-)

D.e 点溶液中:c(K+)=2c(A-)+2c(HA)

 

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我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeSCdSPbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示,下列有关说法不正确的是(  )

A.滤渣1的成分是SiO2 , 滤渣2的成分是Fe(OH)3

B.焙烧过程中主要反应的化学方程式为2ZnS+3O22ZnO+2SO2

C.溶液中的Cd2+可用锌粉除去,反应的离子方程式为Zn+Cd2+Zn2++Cd

D.若不通入氧气,其后果是无法除去杂质Fe2+

 

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下列有关实验操作、实验操作和实验现象得出的结论均正确的是(  )

选项

实验操作

实验现象

结论

A

5mL浓度均为1mol·L-1NaOH溶液中先滴入21mol·L-1 MgCl2再滴入21mol·L-1FeCl3溶液

先有白色沉淀生成,再有红褐色沉淀生成

Ksp[Fe(OH)3]Ksp[Mg(OH)2]

B

向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液

黄色变为浅绿色

维生素C 具有还原性

C

BaCl2溶液中通入NH3SO2

无沉淀生成

H2SO3不能与BaCl2反应生成BaSO3HCl

D

pH 试纸分别测量 NaCN NaClO 溶液的 pH

NaClO 的碱性强

Ka(HCN)>Ka(HClO)

 

 

 

A.A B.B C.C D.D

 

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XYZW是四种原子序数依次增大的短周期元素,W的最外层电子数比X的最外层电子数少1个,XYZ为同一周期元素,XYZ组成一种化合物(ZXY2的结构式如图所示。下列说法错误的是

A.化合物WY是良好的耐热冲击材料

B.Y的氧化物对应的水化物可能是弱酸

C.X的氢化物的沸点一定小于Z

D.化合物(ZXY2中所有原子均满足8电子稳定结构

 

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