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CrCl3·6H2O是中学化学中的常见物质,工业上用铬酸钠(Na2CrO4)来制...

CrCl3·6H2O是中学化学中的常见物质,工业上用铬酸钠(Na2CrO4)来制备。某兴趣小组以实验室中的红矾钠(Na2Cr2O7)为原料来制备CrCl3·6H2O。流程如下:

已知:

aCrCl3·6H2O不溶于乙醚,易溶于水、乙醇、易水解。

bCrCl3·6H2O易升华,在高温下能被氧化。

(1)步骤Ⅰ中加入40%NaOH的目的是__________________________。步骤1中甲醇作为还原剂,反应后生成CO2,请写出反应的离子方程式_________________________

(2)步骤Ⅲ,请补充完整由步骤Ⅱ得到的固体Cr(OH)3制备CrCl3·6H2O的实验方案:

ⅰ:将过滤后所得固体溶解于过量的盐酸中,ⅱ:     ,ⅲ:过滤,ⅳ:洗涤,ⅴ:干燥,得到CrCl3·6H2O

①操作ⅱ为_________________________________

②操作ⅳ最合适的洗涤剂是_____________     

A.乙醇    B.乙醚    C.冷水

③操作ⅴ应选择的干燥方式为_____________

(3)样品中三氯化铬质量分数的测定

称取样品,加水溶解并定容于容量瓶中。移取一定体积溶液于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中,加入Na2O2,在一定条件下充分反应后,适当稀释,然后加入过量的稀H2SO4至溶液呈强酸性,此时铬以存在。充分加热煮沸后,加入KI,密塞,摇匀,于暗处静置5分钟后,加入1mL指示剂,用硫代硫酸钠溶液滴定至终点。

充分加热煮沸的原因是 _______________________

②在使用硫代硫酸钠溶液滴定过程中使用到碱式滴定管,选出其正确操作并按顺序列出字母:蒸馏水洗涤加入待量液3~5mL→_________________________滴定,进行实验。

a.加液至“0”刻度以上2~3cm

b.倾斜转动滴定管,使液体润湿滴定管内壁,挤压玻璃球,放液

c.调整至“0”“0”刻度以下,静止1min,读数

d.将滴定管尖端插入锥形瓶内约1cm

e.将滴定管尖端对准锥形瓶,且置于锥形瓶口上方约1cm

f.右手拿住滴定管使它倾斜30°,左手迅速打开活塞

g.橡皮管向上弯曲,挤压玻璃球,放液

③下图是碱式滴定管的内部构造,滴定时,左手应该捏住乳胶管中玻璃球的______部位(填“a”“b”“c”),挤捏乳胶管,使其与玻璃球之间形成一条缝隙,溶液即可流出。

 

红矾钠转化为铬酸钠 10H++2+CH3OH=2Cr3++7H2O+CO2↑ 蒸发浓缩,冷却结晶 B 低温干燥或减压干燥 除去溶解的氧气,防止氧气将I- 氧化,产生偏高的误差 b a g c d a 【解析】 步骤Ⅰ中,红矾钠(Na2Cr2O7)加入40%NaOH溶液,发生反应Na2Cr2O7+2NaOH=2Na2CrO4+H2O;Na2CrO4在酸性条件下,被CH3OH还原为Cr3+,发生反应的化学方程式为10HCl+2Na2CrO4+CH3OH==4NaCl+2CrCl3+7H2O+CO2↑;步骤Ⅱ中,调节pH=7,此时CrCl3转化为Cr(OH)3沉淀,过滤,滤去溶液,得沉淀;往沉淀中加入过量盐酸,发生反应Cr(OH)3+3HCl==CrCl3+3H2O;将溶液蒸发结晶,便可获得CrCl3·6H2O,由于CrCl3·6H2O易升华,在高温下能被氧化,所以在洗涤、干燥过程中,需注意选择溶剂、并控制干燥的温度。 (1)步骤Ⅰ中,加入40%NaOH,可实现Na2Cr2O7向Na2CrO4的转化,所以目的是红矾钠转化为铬酸钠。步骤1中甲醇作为还原剂,反应后生成CO2,同时Na2CrO4被还原为CrCl3,反应的离子方程式为10H++2+CH3OH=2Cr3++7H2O+CO2↑; 答案为:红矾钠转化为铬酸钠;10H++2+CH3OH=2Cr3++7H2O+CO2↑; (2)①加入盐酸后,Cr(OH)3溶解生成CrCl3,若想获得CrCl3,需从溶液中提取溶质,所以操作ⅱ为蒸发浓缩,冷却结晶。 ②由题给信息知,CrCl3·6H2O不溶于乙醚,易溶于水、乙醇、易水解,所以操作ⅳ最合适的洗涤剂是乙醚,故选B。 ③由题给信息知,CrCl3·6H2O易升华,在高温下能被氧化,所以操作ⅴ应选择的干燥方式为低温干燥或减压干燥; 答案为:蒸发浓缩,冷却结晶;B;低温干燥或减压干燥; (3)①在Na2O2氧化CrCl3的过程中,会有一定量的O2溶解在溶液中,也会将I-氧化为I2,从而干扰实验结果的测定,所以充分加热煮沸的原因是除去溶解的氧气,防止氧气将I- 氧化,产生偏高的误差。 ②在使用硫代硫酸钠溶液滴定过程中使用到碱式滴定管,应先水洗、待量液洗;然后装入待量液,并注意排出气泡;调节液面在“0”或“0”刻度以下,读数并记录;最后进行滴定操作至终点,记录终点读数。所以其正确操作顺序为:蒸馏水洗涤→加入待量液3~5mL→b→a→g→c→d→滴定,进行实验。 ③滴定时,为防气泡的形成,左手应该捏住乳胶管中玻璃球的稍上部位,挤捏乳胶管,使其与玻璃球之间形成一条缝隙,溶液即可流出,故选a; 答案为:除去溶解的氧气,防止氧气将I- 氧化,产生偏高的误差;b;a;g;c;d;a。
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乙醛是一种重要的烃类衍生物,广泛应用于纺织、医药、化纤、染料和食品工业。

()以乙烯和氧气(或空气)为原料,在由PdCl2CuCl2、盐酸组成的催化剂水溶液中,进行液相氧化生产乙醛,工业上一般控制反应温度在120~130℃,压强在300~350KPa。又称Wacker法。其反应式为:

主反应:CH2═CH2(g) +O2(g) CH3CHO(g)         ΔH=-243.2 kJ·mol1

副反应:CH2═CH2(g) + O2(g) CO2(g)H2O(g)   ΔH=-705.5kJ·mol1

(1)已知:水的汽化热是44.0 kJ·mol1,请计算乙烯的燃烧热:ΔH =__________ kJ·mol1

汽化热:在标准大气压(101KPa)下,使1mol物质在一定温度下蒸发所需要的热量。

(2)Wacker法乙烯氧化制乙醛过程,按照以下机理进行:

①乙烯羰基化反应:_____________________________

②金属钯的再氧化反应:Pd + 2CuCl2 = PdCl2 + 2CuCl

③氯化亚铜的氧化反应:2CuCl + O2 + 2HCl = 2CuCl2 + H2O

请写出①的反应方程式__________________________

(3)下列有关说法正确的是_______________  

AWacker法制乙醛反应中,氯化钯是反应催化剂,氯化铜的作用是使催化剂再生,没有氯化铜的存在,就不能完成此催化过程。

B.工业上采用的原料气中乙烯大量过量,并有大量未反应的乙烯气要循环使用,这样可提高乙烯利用率,同时原料气中加入CO2有利于提高乙醛选择性。

C.原料气中乙烯大量过量的原因可能是为了让乙烯的体积分数处在爆炸极限范围之外,以避免危险的发生。

D.乙烯氧化生成乙醛的反应是在气-液相中进行的,加压和升温都有利于提高乙烯和氧在液体中的溶解度,加快反应速率。

(4)控制反应条件在120~130℃和300~350KPa,原料气的体积比是V(C2H4):V(O2):V(CO2):V(N2) = 15:10.5:9.5:65,以一定流速通入催化剂水溶液中,一段时间后反应达平衡,测得乙烯的体积分数是0.1,氧气的体积分数是0.05,如果充入100mol原料气,请计算反应达平衡时,n(CH3CHO) =

 ___________ mol(不考虑HCl的挥发)

()实际工业生产要求有较高产量,速率不能太低,转化率尽可能大,所以应尽量使平衡正向移动。

(1)可逆反应:aAbB rR +s S ,对反应物A,净反应速率为rA = r(XA) – r(XA)XA为反应物A的转化率,图a表示反应物A的转化率和A的净反应速率与温度(T)的关系图。图a分析可知,在相同温度下,净反应速率为________时,XA最大(从“r=0r1r2r3r4选填);由图a判断该反应是__________反应(填吸热放热),并简述原因__________

(2)请在图a中绘制:在不同r下,符合工业生产要求的最佳温度__________

 

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IX是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的新型漂白剂(由四种短周期元素组成的纯净物),无毒无味,性能温和,且对环境友好。X从组成形式上可看成是某种正盐M与活性物质N的加合产物(mM·nN ,类似于结晶水合物,相对分子量不超过400)。现将X按如下流程实验,气体A能使带火星的木条复燃,固体B溶于水所得溶液显碱性,且焰色反应呈黄色。

请回答:

(1) X中含有的非金属元素是________,写出X灼烧的化学方程式是_________________

(2)X的溶液中通入少量SO2,请写出离子方程式__________________

II .某化学兴趣小组为了探究硫酸铁溶液与铜粉反应的限度问题,向一定量的硫酸铁溶液中加入过量的铜粉,充分振荡后溶液逐渐变蓝,过滤,向滤液中滴加20.2mol/L KSCN溶液。实验现象为:溶液变为红色,但振荡后红色迅速褪去并有白色沉淀生成。甲同学猜想出现异常现象是由于溶液中的Cu2+干扰了Fe3+的检验,查阅相关资料如下:

CuSCN是一种白色沉淀物

②硫氰[(SCN)2]:是一种拟卤素,性质与卤素单质相似,其氧化性介于Br2I2之间。

(1)该兴趣小组所记录的实验现象说明铜与铁离子的反应__________(填有或没有)限度。

(2)请用离子方程式分别解释溶液变为红色振荡后红色迅速褪去并有白色沉淀生成现象的原因:____________________________________________________________________

(3)为了进一步探究,该小组向盛有2mL 0.5mol/L FeSO40.2mol/L KSCN混合溶液的试管中,滴加50.05mol/L硫酸铜溶液,有白色沉淀生成,且溶液变红。请解释溶液变红的可能原因(可以不止一种)

____________,②___________,③_________

 

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硬铝(因其主要成分,在此仅看作Al-Cu合金)常用于建筑装潢。1.18g某种硬铝恰好与10mL某浓度的硝酸完全反应,生成的混合气体(其中NO2NO的体积比为2:1)再与448mL氧气(标准状况)混合,恰好能被水完全吸收。则该硝酸的物质的量浓度_____________mol/L。请写出简要计算过程。

 

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硼是一种奇特的元素,它来自超新星爆发和宇宙射线的散列辐射。

(1)写出BF3电子式___________BF形成共价键时,共用电子对偏向_____原子,判断依据是_________________

(2)硼酸(H3BO3)在水中电离出阴离子[B(OH)4]-,请写出硼酸的电离方程式___________

 

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有一澄清透明溶液,只可能含有大量H+Fe3+Fe2+Al3+AlO2-CO32-NO3-Cu2+NH4+中的某几种,向溶液中逐滴加入一定量1mol/LNaOH溶液的过程中,开始没有沉淀,而后有沉淀,最后沉淀部分消失。下列判断正确的是

A.一定含有Fe3+,但一定不含Fe2+

B.一定含有Al3+,但一定不含AlO2-

C.一定含有NO3-,但一定不含Fe2+

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