“5+1”增分练(五)
16.K2Cr2O7是一种重要的化工原料。以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,还含有Al2O3
、Fe2O3等杂质)为原料制备K2Cr2O7的一种工艺流程如下:
高温
已知:①4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O2=====8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
②Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+
(1)“焙烧”时,Al2O3与Na2CO3发生反应的化学方程式为_______________________。
(2)“滤渣”的主要成分是________(填化学式)。
(3)“酸化”步骤调节溶液pH<5,其目的是_____________________________________
(4)“转化”一步发生反应的化学方程式为________________________________。
。
(5)采用电解法处理含铬废水原理如图所示。阳极区溶液中发生反应:Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O,阳极的电极反应式为________________________,阴极产生的气体为________(填化学式)。
解析:铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,还含有Al2O3、Fe2O3等杂质)加入Na2CO3并通入O2焙烧,4FeO·Cr2O3转化为Na2CrO4和Fe2O3,Al2O3与Na2CO3反应生成NaAlO2,加水不溶的是Fe2O3,加入CH3COOH调节pH=7,使NaAlO2转化为Al(OH)3而除去,再加入CH3COOH调节pH,使反应Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H平衡向逆方向移动,加
+
入KCl,析出K2Cr2O7晶体。采用电解法处理含铬废水,阳极区溶液中发生反应:Cr2O72-+6Fe2+14H===2Cr3+6Fe3+7H2O,因此阳极须产生Fe2,故铁作阳极,电极反应式
+
+
+
+
+
为Fe-2e===Fe2,阴极则是2H+2e===H2↑。
-
+
+
-
焙烧
答案:(1)Na2CO3+Al2O3=====2NaAlO2+CO2↑ (2)Al(OH)3(3)使CrO42-转化为Cr2O72- (4)Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7↓+2NaCl
(5)Fe-2e-===Fe2+H2
17.化合物I是一种医疗用的扩瞳剂,其合成路线如下:
(1)E中的官能团名称为________、________。
(2)D→E的反应类型为________。
(3)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式:_____________________
___________________________________________________。
①含有苯环,能发生银镜反应;②酸性条件下水解的产物之一与FeCl3溶液能发生显色
反应;③分子中有4种不同化学环境的氢。
(4)H的分子式为C15H20O3,写出H的结构简式:________________________________
。
解析:(1)E()中的官能团名称为溴原子、羧基;
(2)比较D()和E(的结构),可知D→E的反
应类型为取代反应;
(4)结合G和I,分析G→H发生加成反应,H→I发生取代反应,H的分子式为C15H20O3,
。则H的结构简式为
合成路线分析即可
写出其合成路线流程图。
答案:(1)溴原子 羧基 (2)取代反应
(4)
(5)
周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下:
18.水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校
Ⅰ.取样、氧的固定
用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有K
I)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。
Ⅱ.酸化、滴定
将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5
min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O32-+I2===2I-+S4O62-)。
回答下列问题:
(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是____________________
____________________________________________________。
(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_________________________________。(3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和________;蒸馏水必须经过煮沸,冷却后才能使用,其目的是杀菌、除_____
(4)取100.00
mL水样经固氧、酸化后,用a
_________及二氧化碳。
mol·L-1
Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为______________________;若消耗N
a2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为______ mg·L-1。
(5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏________(填“高”或
“低”)。
解析:(1)取水样时避免扰动水体表面,这样能保证所取水样中溶解氧量与水体中实际溶解氧量基本相同,以减小实验误差。(2)根据水样与Mn(OH)2碱性悬浊液反应生成MnO(OH)2,可写出固氧的反应为O2+2Mn(OH)2===2MnO(OH)2。(3)由于Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定,配制该溶液时无需用容量瓶,只需粗略配制,故配制Na2S2O3溶液时,还需要用到的玻璃仪器为量筒;所用蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,这样能除去水中溶解的氧气和CO2,且能杀菌。(4)根据Ⅱ可知MnO(OH)2能将水样中的I氧化为I2,滴定过程中用淀粉溶液作指示剂,在滴定终点前I2遇淀粉变蓝,达到滴定终点时,I2完全被消耗,溶液蓝色刚好褪去。根据关系式O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3,结合消耗n(Na2S2O3)=a mol·L×b×10 L=ab×10 mol,可求出100.00 mL水样中溶解氧的质量为ab×10
4
-3
-1
-3
-3
-
1
mol×32 g·mol1=8ab×103 g=8ab mg,则该水样中溶解氧的含量为
-
-
-
8ab mg÷0.100 00 L=80ab mg·L1。(5)滴定完成时,滴定管尖嘴处留有气泡,会导致读取的Na2S2O3标准液体积偏小,根据关系式O2~4Na2S2O3,可知测定的溶解氧的含量偏低。 答
案
:
(1)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差
(2)O2+2Mn(OH)2===2MnO(OH)2 (3)量筒 氧气 (4)蓝色刚好褪去 80ab (5)低
19.谢弗勒尔盐(Cu2SO3·CuSO3·2H2O)是一种深红色固体,不溶于水和乙醇,100 ℃
时发生分解。可由CuSO4·5H2O和SO2等为原料制备,实验装置如图所示。
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