分析 (1)根據(jù)反應 2CrO42-+2H+═?Cr2O72-+H2O及平衡常數(shù)K═9×1013,計算出c(H+),從而計算溶液的pH;
(2)含Cr2O72-的廢水,在酸性條件下加入硫酸亞鐵,發(fā)生氧化還原反應生成Cr3+、Fe3+,然后加入過量石灰水,可得到Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀,以此解答該題;
(3)在稀硫酸中甲醇被Cr2O72-氧化成CO2和H2O,同時生成Cr3+,根據(jù)元素守恒和元素守恒書寫離子方程式,根據(jù)反應Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O 可計算出多余的K2Cr2O7,進而計算出與甲醇反應的K2Cr2O7,再計算出樣品中的甲醇,計算甲醇的質量分數(shù).
解答 解:(1)酸化時發(fā)生的反應為:2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O,若1L酸化后所得溶液中含鉻元素的質量為26g,CrO42-有90%轉化為Cr2O72-,
根據(jù)守恒列關系式:2Cr~2CrO42-~Cr2O72-
2 1
$\frac{26g×\frac{9}{10}}{52g/mol}$ n(Cr2O72-)
得n(Cr2O72-)=0.225mol,
n(CrO42-)剩余=0.05mol;
則酸化后所得溶液中c(Cr2O72-)=0.225mol•L-1; c(CrO42-)剩余=0.05mol•L-1
設H+的物質的量濃度為amol/L,
2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O
平衡(mol/L) 0.05 a 0.225
平衡常數(shù)K=$\frac{0.225}{0.05{\;}^{2}×a{\;}^{2}}$═9×1013,
則a=1.0×10-6mol/L,所以pH=6,
故答案為:6;
(2)含Cr2O72-的廢水,在酸性條件下加入硫酸亞鐵,發(fā)生氧化還原反應生成Cr3+、Fe3+,然后加入過量石灰水,可得到Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀,還原池中發(fā)生反應的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,溶液的pH=8,c(OH-)=10-6 mol/L,根據(jù)Ksp(Cr(OH)3)=c(Cr3+)•c3(OH-),可知c(Cr3+)=$\frac{Ksp(Cr(OH){\;}_{3})}{{c}^{3}(OH{\;}^{-})}$=6.3×10-13mol/L,
故答案為:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;6.3×10-13mol/L;
(3)在稀硫酸中甲醇被Cr2O72-氧化成CO2和H2O,同時生成Cr3+,反應的離子方程式為CH3OH+Cr2O72-+8H+═CO2↑+2Cr3++6H2O,
根據(jù)反應CH3OH+Cr2O72-+8H+═CO2↑+2Cr3++6H2O …①;Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O …②
由反應②可知,反應①剩余的n(Cr2O72-)=$\frac{1}{6}$n(Fe2+)=0.0016 mol,所以反應①消耗的n(Cr2O72-)=0.0050 mol-0.0016 mol=0.0034 mol
則n(CH3OH)=0.0034 mol,則w(CH3OH)=$\frac{0.0034mol×32g/mol}{0.12g}$×100%=90.7%,
故答案為:CH3OH+Cr2O72-+8H+═CO2↑+2Cr3++6H2O;90.7%.
點評 本題考查物質的分離、提純的綜合應用,為高考常見題型,側重于學生的分析能力和實驗能力的考查,本題注重氧化還原反應的計算,難度不大,離子的檢驗是高考的熱點,注意離子方程式的書寫.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 氮氣的化學性質比氧氣穩(wěn)定 | |
B. | 常溫、常壓下,溴呈液態(tài),碘呈固態(tài) | |
C. | 稀有氣體一般很難發(fā)生化學反應 | |
D. | 相同狀態(tài)下,氯氣的密度比空氣的大 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | △H1-5△H2-12△H3 | B. | 2△H1-5△H2-12△H3 | C. | 12△H3-5△H2-2△H1 | D. | 12△H3+5△H2-2△H1 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 用pH試紙測定濃硫酸的pH | |
B. | 向碘酒中加入CCl4,靜置后分液,可以分離碘酒中的碘 | |
C. | 用甲圖裝置驗證FeCl3對H2O2分解反應有催化作用 | |
D. | 用乙圖裝置驗證NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | Y的簡單離子半徑小于W的簡單離子半徑 | |
B. | W、X形成的化合物為離子化合物 | |
C. | X的最高價氧化物對應的水化物的酸性比W的強 | |
D. | Z的氣態(tài)簡單氫化物的穩(wěn)定性比X的強 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 用銅作電極電解飽和食鹽水,當線路中通過NA個電子時,陽極生成11.2L氣體(標準狀況下) | |
B. | 把5.6g鐵片投入到足量的冷的濃硝酸中,轉移電子數(shù)為0.3NA | |
C. | 12g石墨晶體中含有碳碳單鍵數(shù)為1.5NA | |
D. | 15g-CH3中含有的電子數(shù)為10NA |
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