综合题14.0分
化学

【科目】化学

重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备的流程如下:

请回答:

19.已知Fe(CrO22中铬元素是+3价,则Fe(CrO22中铁元素是     价。

20.化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO22可写成                      

21.煅烧铬铁矿时,矿石中难溶的Fe(CrO22生成可溶于水的Na2CrO4,反应化学方程式如下:

4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O22Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2

为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是                        

22.已知CrO42—在不同的酸性溶液中有不同的反应,如:

2CrO42- + 2H+  Cr2O72- + H2O;  3CrO42- + 4H+  Cr3O102- + 2H2O

①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是                        

②混合溶液乙中溶质的化学式是                                    

23.+3、+6价铬都有很强的毒性,+6价铬的毒性更高,可诱发肺癌和鼻咽癌,所以制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O72—必须除去。工业上可用电解法来处理含Cr2O72—的废水,下图为电解装置示意图(电极材料分别为铁和石墨)。通电后,Cr2O72—在b极附近转变为Cr3+,一段时间后Cr3+最终可在a极附近变成Cr( OH)3沉淀而被除去。

a电极的电极反应式是                                           

b电极附近反应的离子方程式是                                   

考察知识点

  • 电解质溶液的导电性

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第1小题正确答案及相关解析

正确答案

+2

解析

:Fe(CrO22中,氧元素的化合价是-2价,总的负价是-8价,铬元素的化合价是+3价,2个铬原子化合价是+6价,所以铁元素化合价是+2价,

故答案为:+2

考查方向

制备实验方案的设计;化学反应速率的影响因素;电解原理.

解题思路

根据正负总化合价之和相等进行分析;

易错点

重铬酸钠的制取原理及除杂方法,涉及了电极知识的应用

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

FeO·Cr2O3

解析

:Fe(CrO22 中铁元素化合价是+2价,氧化物为FeO,铬元素化合价+3价,氧化物为Cr2O3,所以Fe(CrO22写成氧化物形式为FeO•Cr2O3,故答案为:FeO•Cr2O3

考查方向

制备实验方案的设计;化学反应速率的影响因素;电解原理.

解题思路

类比Na2SiO3可写成Na2O•SiO2完成Fe(CrO22的氧化物的形式;

易错点

重铬酸钠的制取原理及除杂方法,涉及了电极知识的应用

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

粉碎矿石,升高温度。

解析

: 增大反应物接触面积可以加快反应速率,升高温度可以大大加快反应速率,

故答案为:粉碎矿石、升高温度;

考查方向

制备实验方案的设计;化学反应速率的影响因素;电解原理.

解题思路

根据影响化学反应速率的因素分析;

易错点

重铬酸钠的制取原理及除杂方法,涉及了电极知识的应用

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

① 少量不能除尽Na2CO3等杂质,过量会生成Na2Cr3O10等副产物。

解析

:①由于少量难以除尽碳酸钠,过量会发生反应3CrO42-+4H+=Cr3O102-+2H2O,生成了Na2Cr3O10等副产物,所以必须加入适量硫酸,故答案为:少量不能除尽Na2CO3等杂质,过量会生成Na2Cr3O10等副产物;②由于发生了反应2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O,生成了Na2Cr2O7和Na2SO4,所以乙中溶质的化学式Na2Cr2O7和Na2SO4,故答案为:Na2Cr2O7和Na2SO4

考查方向

制备实验方案的设计;化学反应速率的影响因素;电解原理.

解题思路

①固体图示及题中信息可知,少量不能除尽Na2CO3等杂质,过量会生成Na2Cr3O10等副产物;②发生了反应2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O,生成了Na2Cr2O7和Na2SO4

易错点

重铬酸钠的制取原理及除杂方法,涉及了电极知识的应用

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

2H+ + 2e- = H2↑,Cr2O + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O

解析

:根据电解槽图示可知,a为阴极,溶液显示酸性,溶液中氢离子得到电子,发生还原反应,电极反应为:2H++2e-=H2↑,

b为阳极,铁失去电子生成亚铁离子,亚铁离子被Cr2O72-氧化成铁离子,反应的方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,

故答案为:2H++2e-=H2↑,Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

考查方向

制备实验方案的设计;化学反应速率的影响因素;电解原理.

解题思路

a连接电源负极,所以a为阴极;b连接电源正极,所以b为电解槽的阳极;阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应.

易错点

重铬酸钠的制取原理及除杂方法,涉及了电极知识的应用