重铬酸钾（K2Cr2O7）是一种强氧化剂，在实验室和工业中都有很广泛的应用。同时，由于其具...

重铬酸钾（K2Cr2O7）是一种强氧化剂，在实验室和工业中都有很广泛的应用。同时，由于其具有致癌作用，也是环境污染物之一，必须进行处理。工业上通常以铬铁矿（主要成分为FeO•Cr2O3，另外还含有SiO2、Al2O3等杂质）为原料制备重铬酸钾，主要流程如下图所示：

已知：①NaFeO2遇水强烈水解,生成红褐色物质；

②2CrO42—（黄色）+2H+Cr2O72—（橙色）+H2O

请回答下列问题：

Ⅰ.（1）滤液1的溶质除Na2CrO4、Na2SiO3外，还含有（填化学式）_________________；

（2）由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液过程中，能说明反应达平衡状态的是_______（填字母代号）；

a．溶液的颜色不变　 b．v (CrO42—)= 2v (Cr2O72—) c.Cr2O72—和CrO42—的浓度相同

（3）向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加热浓缩、______________、过滤、洗涤、干燥。

Ⅱ．工业废水中常含有一定量的Cr2O72—和CrO42—，常用还原沉淀法处理。该方法的工艺流程为：

（4）请写出Cr2O72―与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式___________________；　　　

（5）已知常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝10-32，要使第步过程中c(Cr3+)降至10-5mol/L，溶液的pH应调至__________________________。

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K2Cr2O7是一种有致癌性的强氧化剂，含Cr2O72—的酸性工业废水必须经过处理才能排放。工业上通常采用Fe电极电解法处理，调节pH值使之以Cr(OH)3沉淀形式除去。某化学兴趣小组在实验室里探究了该处理工艺，具体实验日志如下：

I.原理探查

查阅文献发现，电解时阳极产生Fe2+，在阴极附近（如图），Cr2O72—被Fe2+还原成Cr3+，而Fe3+则在阴极表面还原为Fe2+，如此循环。

(1)用离子方程式表示Cr2O72—与Fe2+的反应：______________________________。

II.实验探究

实验一：探究不同电压对Cr2O72-降解效率的影响

各取6份100 mL 1 mol/L 酸性K2Cr2O7溶液，均以Fe为电极，分别用不同电压电解5 min。取电解后溶液10 mL，测定Cr2O72-的含量，所测溶液中Cr2O72-物质的量与电解电压关系如下图所示。（假设电解前后溶液体积不变）

(2)实验结果显示，最佳电解电压应选择_______V。

(3)电压为6 V时，用Cr2O72-表示5 min内平均反应速率为_________mol·L—1·min—1。

(4)当电压高于3 V时，阴阳两极在电解过程中不断有气泡产生，且测得体积比约等于2:1。因此，阳极产生气泡的电极反应式为：__________________________________。

实验二：探究其他影响Cr2O72-降解效率的因素

以1A电流电解500mL K2Cr2O7稀溶液，通电时间30min，考察影响Cr2O72-降解效率的其他因素。具体方法和数据如下表所示。

(5)以上实验中，Cr2O72-降解效率最高的是实验组_____（填编号），该实验组阳极电极反应式为：__________________________________。

(6)对比②和③，Cr2O72-降解效率③＞②的原因是：__________________________。

(7)由实验组①和②，可认为Cr2O72-能直接在阴极放电还原，电极反应式为：__________________________________。

(8)法拉第提出了电解定律，为电化学的发展作出了巨大贡献。根据法拉第电解定律： Q=It=n(e-)F，[I为电流强度单位为A，t为时间单位为s,n(e-)为通过电路的电子的物质的量，F为法拉第常数（每摩电子电量，F＝96500 C·mol-1）]，则实验组②中的电流效率＝______________。（保留三位有效数字；假设电解前后溶液体积不变，且没有副反应发生。）

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硫单质及其化合物在化工生成等领域应用广泛。

（1）工业尾气中的SO2一直是环境污染的主要原因之一，工业上常采用如下方法降低尾气中的含硫量：

①方法1：燃煤中加入生石灰，将SO2转化为CaSO3，再氧化为CaSO4

已知：a. CaO(s)+CO2(g) =CaCO3(s)　　　　　　　　 ΔH=-178.3kJ·mol-1

b.2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)　　 ΔH=-2762.2kJ·mol-1

c.2CaSO3(s)+O2(g)=2CaSO4(s)　　 ΔH=-2314.8kJ·mol-1

写出CaO(s)与SO2(g)反应生成CaSO3(s)的热化学方程式：____________________________。

②方法2：用氢氧化钠溶液将SO2转化为NaHSO3，再氧化为 Na2SO4。实验测得NaHSO3溶液中= 1500，则溶液的pH为______________（已知：H2SO3的Ka1=1.5×10-2，Ka2=1.0×10-7）。

（2）煤制得的化工原料气中含有羰基硫(0=C=S)，该物质可转化为H2S，反应为COS(g) +H2(g)H2S (g)+CO(g)　 ΔH>0。

①恒温恒容条件下，密闭容器中发生上述反应，下列事实不能说明反应达到平衡状态的是__________(填字母)。

a.COS的浓度保持不变　　　　　　 b.化学平衡常数不再改变

c.混合气体的密度不再改变　　　　 d.形成2molH-S键的同时形成1mol H-H键

②T1℃时，在恒容的密闭容器中，将一定量的CO和H2S混合加热并达到下列平衡：H2S(g)+ CO(g) COS(g)+H2(g)，K=0.25，则该温度下反应COS(g)+H2(g)H2S(g)+ CO(g)的平衡常数K=__________。T1℃时，向容积为10 L的恒容密闭容器中充入1mol COS(g)和1molH2(g)，达到平衡时COS的转化率为______________________。

（3）过二硫酸(H2S2O8)是一种强氧化性酸，其结构式为

。

①在Ag+催化作用下，S2O82-能与Mn2+在水溶液中发生反应生成SO42-和MnO4-，1mol S2O82-能氧化的Mn2+的物质的量为_________mol。

②工业上可用惰性电极电解硫酸和硫酸铵混合溶液制备过二硫酸铵。则阳极的电极反应式为______________________。

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硫单质及其化合物在化工生成等领域应用广泛。

（1）工业尾气中的SO2一直是环境污染的主要原因之一，工业上常采用如下方法降低尾气中的含硫量：

①方法1：燃煤中加入生石灰，将SO2转化为CaSO3，再氧化为CaSO4

已知：a. CaO(s)+CO(g)=CaCO3(s)　　　　 ΔH=-178.3kJ·mol-1

b.2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)　　 ΔH=-2762.2kJ·mol-1

c.2CaSO3(s)+O2(g)=2CaSO4(s)　 ΔH=-2314.8kJ·mol-1

写出CaO(s)与SO2(g)反应生成CaSO3(s)的热化学方程式：_________________。

②方法2：用氨水将SO2转化为NH4HSO3，再氧化为(NH4)2SO4。实验测得NH4HSO3溶液中= 1500，则溶液的pH为______________（已知：H2SO3的Ka1=1.5×10-2，Ka2=1.0×10-7）。

（2）煤制得的化工原料气中含有羰基硫(0=C=S)，该物质可转化为H2S，反应为COS(g) +H2(g)H2S(g)+CO(g)　 ΔH＞0。

①恒温恒容条件下，密闭容器中发生上述反应，下列事实不能说明反应达到平衡状态的是__________(填字母)。

a.COS的浓度保持不变　　　　　　 b.化学平衡常数不再改变

c.混合气体的密度不再改变　　　　 d.形成2molH-S键的同时形成1mol H-H键

②T1℃时，在恒容的密闭容器中，将定量的CO和H2S混合加热并达到下列平衡：H2S(g)+ CO(g) COS(g)+H2(g)，K=0 25，则该温度下反应COS(g)+H2(g) H2S(g)+ CO(g)的平衡常数K=__________。

③T1℃时，向容积为10 L的恒容密闭容器中充入1mol COS(g)和1molH2(g)，达到平衡时COS的转化率为______________________。

（3）过二硫酸(H2S2O8)是一种强氧化性酸，其结构式为。

①在Ag+催化作用下，S2O82-能与Mn2+在水溶液中发生反应生成SO42-和MnO4-，1mol S2O82-能氧化的Mn2+的物质的量为_________mol。

②工业上可用惰性电极电解硫酸和硫酸铵混合溶液制备过二硫酸铵。则阳极的电极反应式为______________________。

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重铬酸钾(K2Cr2O7)是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3)为原料生产重铬酸钾。实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下图所示。反应器中涉及的主要反应是：6 FeO·Cr2O3 + 24NaOH + 7KClO3 = 12Na2CrO4 + 3Fe2O3 + 7KCl + 12H2O

试回答下列问题：

（1）在反应器①中，有Na2CrO4生成，同时Fe2O3转变为NaFeO2，杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应的原理相同均转变为可溶性盐。写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式：______________________。

（2）操作⑤中加酸酸化后CrO42-转化为Cr2O72-，写出转化的离子方程式：_________________。

（3）步骤③中测定pH值的操作为：________________。

（4）某同学设计的检验上述工艺流程④的滤渣中Fe、Al、Si元素成分的探究实验如下，请帮助完成该实验，并填写表中空格：

（5）称取重铬酸钾(其式量为294)试样2.5000 9配成250 mL溶液，用移液管取出25. 00 mL于碘量瓶中，加入10 mL 2 mol/L H2SO4和足量碘化钾（铬的还原产物为Cr3+），放置于暗处5 min，然后加入100 mL水，加入3 mL淀粉指示剂，用0.1200 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。

①配制溶液时所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还需________和________________。

②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40. 00 mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为（设整个过程中其他杂质不参与反应）____________。（保留2位小数）

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已知重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性，其还原产物Cr3+在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡：Cr2O72−(橙色) + H2O2CrO42−(黄色) + 2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：结合实验，下列说法不正确的是（     ）

A.①中溶液橙色加深，③中溶液变黄

B.②中Cr2O72−被C2H5OH还原

C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强

D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色

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化学与社会、环境密切相关，下列有关说法正确的是（　　　　 ）

A．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理

B．氯气和氢氧化钠溶液、石灰乳反应得到的含氯化合物都具有漂白性

C．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”

D．对“地沟油”蒸馏可以获得汽油

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已知重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性，其还原产物Cr3+在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡：Cr2O72- (橙色)+H2O2CrO42- (黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行实验，结合实验，下列说法正确的是

A.①中溶液橙色加深，③中溶液变黄

B.②中Cr2O72-被C2H5OH氧化

C.对比②和④可知K2Cr2O7碱性溶液氧化性强

D.若向④中加入70% H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色

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化学与社会、环境密切相关，下列有关说法正确的是

A．绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理

B．氯气和氢氧化钠溶液、石灰乳反应得到的含氯化合物都具有漂白性

C．高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强碱会“断路”

D．对“地沟油”蒸馏可以获得汽油

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甲醛在医药、染料、香料等行业中都有着广泛的应用。实验室通过如图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛，试回答下列问题。

（1）Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌，搅拌的作用是___。

（2）甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离，该过程中需将混合物冷却，其目的是___。

（3）实验过程中，可循环使用的物质有___。

（4）实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是___。

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