重鉻**二水合物Na2Cr2O7·2H2O廣泛用作氧化劑、金屬表面精整、皮革製作等。以鉻礦石(Cr2O3,含F...
問題詳情:
重鉻**二水合物Na2Cr2O7·2H2O廣泛用作氧化劑、金屬表面精整、皮革製作等。以鉻礦石(Cr2O3,含FeO、Al2O3、SiO2等雜質)為原料製取重鉻**的流程如下:
請回答下列問題:
(1)寫出Cr2O3在高温焙燒生成Na2CrO4的化學方程式__________________________。
(2)調節pH後得到的沉澱主要是____________(填寫化學式).
(3)寫出用硫**化使Na2CrO4轉化為Na2Cr2O7的原理(寫出離子方程式並加以文字説明):__________。
(4)*化鉻*CrO2Cl2是紅*液體,它可由Na2Cr2O7與NaCl的固體混合物和濃硫*小心加熱下製得,寫出製備CrO2Cl2的化學反應方程式____________________________。
(5)某化工廠採用石墨作電極電解Na2CrO4溶液,實現Na2CrO4轉化為Na2Cr2O7的生產,其原理如圖所示。
①通電後陽極區溶液的顏*變化為__________________________________。
②寫出電解Na2CrO4溶液製備Na2Cr2O7的化學反應方程式:_______________________________。
③在電流為I A.通電時間為t s後,兩極共收集到3.36 L氣體(標準狀況下),則阿伏加德羅常數的表達式NA =_____mol-1(己知電子的電量為1.6* 10-19C)。
(6)Na2Cr2O7可用於測定廢水的化學耗氧量(即COD,指每升水樣中還原*物質被氧化所需要的O2的質量,單位:mg·L-1),現有某水樣200.00 mL,*化後加入c1 mol/L的Na2Cr2O7溶液V1 mL,使水中的還原*物質完全被氧化(還原產物為Cr3+ );再用c2 mol/L的FeSO4溶液滴定剩餘的Cr2O72-,結果消耗FeSO4溶液V2 mL。則該水樣的COD為_____________mg·L-1
【回答】
【知識點】物質製備實驗分析 滴定實驗的應用 電解池基本原理 J5 F4
【*解析】1)2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2
(2分)
(2)H2SiO3、Al(OH)3 (2分)
(3)2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,c(H+)增大,平衡右移(2分)
(4)Na2Cr2O7+4NaCl+3H2SO4Na2SO4+3H2O+2CrO2Cl2(註明加熱條件,温度不同,產物不同,2分)
(5)①黃*變橙*(1分)
②4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑(2分)
③(2分)
(6)(2分)
解析:(1)由圖示可知Cr2O3在高温焙燒時生成Na2CrO4,發生氧化還原反應,反應的化學方程式為2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2
(2)根據原溶液含Na2CrO4 、NaAlO2 、Na2SiO3調節PH後得Na2CrO4 溶液和沉澱,推知沉澱為H2SiO3、Al(OH)3 (3)在**環境下,CrO42-轉化為Cr2O72-,即2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O;加硫*c(H+)增大,平衡右移。
(4)根據提示,結合質量守恆定律即可寫出由Na2Cr2O7與NaCl的固體混合物和濃硫*小心加熱下製得*化鉻*CrO2Cl2的方程式:Na2Cr2O7+4NaCl+3H2SO4Na2SO4+3H2O+2CrO2Cl2
(5)①根據圖中通電後陽極區發生的變化,結合Na2CrO4溶液為黃*,Na2Cr2O7溶液為橙*的,得到溶液的顏*由黃*變橙*。
②電解Na2CrO4溶液製備Na2Cr2O7的化學反應方程式:4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑
③根據Q=It= 所以NA=
(6)①現有某水樣200.00mL,*化後加入c1mol/L的Na2Cr2O7溶液 V1mL,使水中的還原*物質完全被氧化(Cr2O72-還原為Cr3+);再用C2mol/L的FeSO4溶液滴定剩餘的Cr2O72-,結果消耗FeSO4溶液V2mL,廢水與K2Cr2O7溶液發生氧化還原反應,再用Fe2+把多餘的Cr2O72-反應: Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O, 1 6 n c2mol/L×V2×10-3L n=
則200ml廢水中,與廢水反應反應的K2Cr2O7的物質的量=10-3c1V1mol- 1L廢水水樣中被還原的K2Cr2O7的物質的量=5(10-3c1V1mol-) 利用2K2Cr2O7~3O2可求出廢水中化學耗氧量即COD, 2K2Cr2O7 ~ 3O2 2 3×32 5() m m=(240c1V1-40V2)g,所以該水樣的COD為(240c1V1-40c2V2)mg/L,
【思路點撥】本題考查了物質製備實驗分析,滴定實驗的計算,電解池基本原理,理解滴定過程是計算的關鍵。
知識點:電離平衡 水解平衡
題型:綜合題