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A5铬族及其化合物(13页41题)



铬族及其化合物
A组
1.将硫酸钾、硫酸铬(Ⅲ)和铬矾三种盐溶液于硫酸酸化的水中,测得[K ]= + + 0.025mol/L,[Cr 3 ]=0.015mol/L,溶液的 pH=1。假设溶液中硫酸完全电离成 H 离 - - 子和 SO42 离子,则[SO 4 2 ]为 A 0.035mol/L B 0.070mol/L C 0.085mol/L D 0.14

0mol/L 2.在 KOH 熔体中大气中的氧可将铬铁矿(FeCr 2O4 )中 Fe 和 Cr 的氧化态都转化 为+6 氧化态,1mol FeCr 2O 4 在理论上需要多少 mol 氧气使之氧化 A 2mol B 2.5mol C 3mol D 4mol 3.向 Cr2(SO4)3 的水溶液中,加入 NaOH 溶液,当 pH=4.6 时,开始现现 Cr(OH)3 沉 淀, 随着 pH 的升高, 沉淀增多, 但当 pH≥13 时, 消失, 沉淀 出现亮绿色的亚铬酸根离子 (CrO2 - ) 。其平衡关系如下: + - - + Cr3 +3OH Cr(OH)3 CrO2 +H +H2O (紫色) (灰绿色) (亮绿色) -1 - 向 0.05mol·L 的 Cr2(SO4)3 溶液 50mL 中,加入 1.0mol·L 1 的 NaOH 溶液 50mL, 充分反应后,溶液中可观察到的现象为 A 溶液为紫色 B 溶液中有灰绿色沉淀 C 溶液为亮绿色 D 无法判断 4.将 KCl 和 CrCl3 两种固体混合物共熔制得化合物 X,X 由 K、Cl、Cr 元素组成。 - - 将 1.892g X 中 Cr 元素全部氧化成 Cr2O72 ,Cr2O72 可过量的 KI 中氧化出 2.667g I2,反应 - - + + 的离子方程式是: 2O72 +6I +14H =2Cr3 +3I2+7H2O, Cr 如果取溶有 1.892g X 的溶液, 加入过量的 AgNO3,可得 4.52g AgCl 沉淀,则表示X组成的化学式为 A K3Cr2Cl7 B K3Cr2Cl5 C K3Cr2Cl9 D K2CrCl4 + 5.将两种硫酸盐按一定质量比混和后制得化合物 W,已知 W 溶于水可电离出 K 、 + - + - - Cr3 和 SO42 。现将 2.83g W 中的 Cr3 全部氧化成为 Cr2O72 后,这些 Cr2O72 再和过量的 - - + + KI 溶液反应得到 3.8g I2 (Cr2O72 +6I +14H =2Cr3 +3I2+7H2O) 另取 2.83g W 投入到 ; 过量的 BaCl2 溶液中,得到 4.66g 白色沉淀,由此判断 W 的化学式为 A K2Cr(SO4)3 B K3Cr2(SO4)3 C KCr3(SO4)3 D KCr(SO4)2 + + 6.两种硫酸盐按一定比例共熔可制得化合物 X,X 溶于水能电离出 K 、Cr3 和 SO42 - + - - 。若将 2.83g X 中的 Cr3 全部氧化成 Cr2O72 离子后,溶液中的 Cr2O72 离子和过量的 KI - - + + 溶液反应,得到 3.81g 单质碘(反应的离子方程式为:Cr2O72 +6I +14H =2Cr3 +3I2 +7H2O) ,若向溶有 2.83g X 的溶液中加入过量的 BaCl2 溶液,可得到 4.66g 白色沉淀,由 此推断 X 的化学式为 ①KCr(SO4)2 ②K2SO4·2Cr2(SO4)3 ③2K2SO4·Cr2(SO4)3 ④K2SO4·Cr2(SO4)3 ⑤ K3Cr(SO4)3 ⑥KCr3(SO4)5 A ①③ B ②⑥ C ①④ D ③⑤ 7.在特定条件下,K2CrO4 与 H2O2 发生氧化还原反应,生成化合物 A,A 中含有 Cr17.49%,K39.46%,则 A 的化学式为 ,A 中 Cr 的氧化数为 ,A 在化学性质 上最大的特点为 ,K2CrO4 与 H2O2 反应的离子方程式为 。
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8.写出铬铁矿(FeO·Cr2O3)与碳加热反应的化学方程式 - - + 9.已知在水溶液中 Cr2O72 离子呈橙色,CrO42 离子呈黄色,Cr3 离子呈绿色,当 K2Cr2O7,晶体溶于水时,存在下列平衡: - - + Cr2O72 +H2O 2CrO42 +H (1) K2Cr2O7 溶液中滴加 H2SO4 溶液时, 往 观察到的现象是 ; (2)再往上述所得溶液中通入 H2S 气体,观察到溶液呈绿色,并有黄色沉淀生成, 此反应的离子方程式是 ; (3)另取一部分 K2Cr2O7 溶液,往其中滴加 NaOH 溶液,其现象是 ,这 时原溶液中数目减少的离子是 。 2- 10.某工厂生产中产生含 Cr2O7 酸性工业废水。Cr 是严重的致癌物质,绝不允许随 - 意排放。 一种治理含 Cr2O72 酸性工业废水的方法是向废水中加入适当的 NaCl, Fe 作电 用 2- 3+ 极进行电解, 2O7 被还原为 Cr 然后生成 Cr(OH)3 沉淀除去, Cr 废水则可以达到排放标准。 请回答下列问题: (1)电解时发生的电极反应为: 阳极反应:_____________________________________________________ 阴极反应:_____________________________________________________ - + (2)写出 Cr2O72 转变为 Cr3 的离子方程式: (3)与 Cr(OH)3 沉淀同时生成的沉淀还有____________。 (4)电解过程中这些沉淀是怎样产生的?

B组
11.对于由 CrO4 转化为 Cr2O7 的下列各叙述中,正确的是 A 这是 Lewis 酸碱反应 B 这是氧化还原反应 C 加酸,该反应向右移动 D 加酸,该反应向左移动 12.CrO5 中的 Cr 为+6 价,假如 CrO5 为共价化合物,则其分子结构示意图为
2- 2-

A

B

C

D

13.在 CrCl3 和 K2CrO4 混合的起始液中加入足量 NaOH,浓度最大的离子对是 + - - - A Cr3 和 Cr2O72 B Cr(OH)4 和 Cr2O72 + - - - C Cr3 和 CrO42 D Cr(OH)4 和 CrO42 14.请完成 Na2O2 与 NaCrO2 的反应。 15.铬(Cr)位于周期表中ⅥB 族元素,化合价可以是 O→+6 的整数价态。H2CrO2 可写成(HO)2O2Cr,它与 NaOH 反应可看作羟 + 基 H 被 NaOH 中的 Na 所取代,成为(NaO)2O2Cr,其结构式可写成 右图形式。试回答下列问题: (1)今有一铬化合物,化学式为 Na3CrO8,请确定 Cr 的化合价,并画出它的结构式; (2)某含氧酸的化学式为 H2XO2n-1,其相对应价态的 X 氧化物可能是 A X2O B XO2 C XO3 D X2O7
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16.把 1.000g 钨酸钠(Na2WO4·2H2O)加到 50mL 水中,又加入 0.8g 锌粒,并加热, 不发生反应。 再加入 75mL 3mol/L 硫酸, 反应立即发生, 生成一种蓝色化合物。 0.044mol/L 用 高锰酸钾溶液滴定这种蓝色化合物,使它氧化成一种黄色化合物,共用了 8.33mL 高锰酸 钾溶液。这种蓝色化合物的化学式是 ,黄色化合物的化学式是 ,锌与钨酸钠的 反应必须在酸性溶液中进行是因为 。 17.有一系列单独的固态有色物质,它们都含有同样的一种元素。写出实现如下转变 的反应方程式及进行反应和分离产物的条件。

每一转变可进行 1~3 步。 18.在硫酸铬溶液中,逐滴加入氢氧化钠溶液,开始生成灰兰色沉淀,继续加碱,沉 淀又溶解,再向所得溶液中加溴水,直到溶液的绿色转为黄色。写出各步的化学方程式。 19.将黄色晶体 A 溶于水后通入 SO2 得到绿色溶液 B。向 B 中加入过量的 NaOH 溶 液得到绿色溶液 C。 C 中滴加 H2O2 得到黄色溶液 D。 D 酸化至弱酸性后加入 Pb(NO3)2 向 将 有黄色沉淀 E 生成。向 B 中加入氨水至过量有沉淀 F 生成。过滤后将 F 与 KClO3 和 KOH 共熔又得到 A。请确定各字母所代表的物质。 20.暗绿色固体 A 不溶于水,将 A 与 NaOH 固体共熔得到易溶于水的化合物 B。将 B 溶于水后加入 H2O2 得到黄色溶液 C。向 C 中加人稀硫酸至酸性后转化为橙色溶液 D。向 酸化的 D 溶液中滴加 Na2SO3 溶液得到绿色溶液 E。向 E 中加入氨水得到灰蓝色沉淀 F, 再加入 NH4Cl 并微热则 F 溶解得到紫红色溶液 G。 请确定各字母所代表的物质并写出有关 反应的化学方程式。 21. 的水合物为紫色晶体, A 的水溶液中加入 Na2CO3 溶液有灰蓝色沉淀 B 生成。 A 向 B 溶于过量 NaOH 溶液得到绿色溶液已向 C 中滴加 H2O2 得到黄色溶液 D。取少量 D 经醋 酸酸化后加入 BaCl2 溶液,则析出黄色沉淀 E。将 D 用硫酸酸化后,通入 SO2 得到绿色溶 液 F。将 A 的水溶液加入硫酸后,加入 KI 溶液经鉴定有 I2 生成,同时放出无色气体 G。G 在空气中逐渐变为棕色。请确定各字母所代表的物质并写出有关反应的化学方程式。 22. 橙红色晶体 A 受热剧烈分解得到绿色固体 B 和无色、 无味的气体 C。 与 KMnO4、 C KI 等均不发生反应。B 不溶于 NaOH 溶液和盐酸,将 B 与 NaOH 固体共熔后冷却得到绿 色固体 D。D 溶于水后加入 H2O2 得到黄色溶液 E。将 A 溶于稀硫酸后加入 Na2SO3 得到绿 色溶液 F。向 F 中加入过量 NaOH 溶液和溴又得到 E。请确定各字母所代表的物质,并写 出化合物 A 分解反应的化学方程式。 23. 生产重铬酸钠的专业厂是用铬铁矿 (主要成分是 Cr2O3· FeO, 还有一定量的 Al2O3 等)为原料的,其生产过程如下: (1)在特制熔炉中将铬铁矿和过量纯碱混合,在 1100℃左右通空气进行氧化:Cr2O3 发生反应的化学方程式:2Cr2O3+ +3O2=4Na2CrO4+4CO2↑ Al2O3 发生的化学反应方程式为: (2)经过上述过程后的反应料(称熟料) ,冷却后用水浸取,其中可溶性物质主要 有 ,不溶性杂质经过滤除去。 (3)为除去滤液中的铝元素,用稀硫酸将溶液 pH 调节为 7~8,其反应的离子方程 式为
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(4)除去铝元素后的滤液,再用硫酸调至 pH 为 2~3,这时可得 Na2Cr2O7 溶液,其 反应方程式为:Na2CrO4+H2SO4= 。通过蒸发浓缩,冷却后可 除去 Na2SO4 晶体,从而得到较纯净的 Na2Cr2O7 溶液。 24.K2Cr2O7 和 H2O2 在 H2SO4 溶液中混合时,可看到下面两个现象: (1)混合后 5~10 秒内,溶液由橙色变为暗蓝色; (2)在 80~150 秒内由暗蓝色变为绿色,与此同时放出气泡与之相应的两个反应式 为: - A.Cr2O72 +H2O2→CrO5+H2O + + B.CrO5+H →Cr3 +O2 两步反应的速率方程式分别为 - rA=K1[Cr2O72 ][H2O2] rB=K2[CrO5] 请回答下列问题 (1)平衡 A、B 反应式及由 A、B 反应组成的总反应式; - (2)当要用 K2Cr2O7 溶液滴定 H2O2 时,请计算每 cm3 0.020mol·dm 3 的 K2Cr2O7 相当于多少 mmol 的 H2O2? (3)蓝色中间物 CrO5 中的氧有哪些形式? (4)A、B 反应哪个速度快? 25.完成下列各题反应方程式: (1)氯化铬酰 CrO2Cl2 是红色液体,它的制备可由固体红矾 K2Cr2O7 与 KCl 混合物和 浓硫酸小心加热下制得,写出制备 CrO2Cl2 的反应方程式。 (2) 钢铁分析中为消除铬对测定锰含量的干扰, 利用其生成 CrO2Cl2 加热挥发而除去。 将气体通入亚硫酸钠溶液吸收。写出吸收反应方程式。 (3)Cr(Ⅵ)的化合物是有毒物,严禁在环境中滞留。已知 Cr(Ⅲ)盐的毒性只有 Cr(Ⅵ) 盐的 0.5%,所以将废水中 Cr(Ⅵ)转化为 Cr(Ⅲ)是处理 Cr(Ⅵ)废水的方向。其方法有化学方 法和电解法。电解法:将含 Cr(Ⅵ)废水调至酸性,加些 NaCl 以提高导电率,用铁作电极 材料进行电解。 阳极反应式: 。 阴极反应式: 。 溶液中发生反应的离子方程式: 。 随着电解和溶液中反应的进行,溶液 pH 值不断提高,所以在阴极区再发生的沉淀反 应:①. ;②. 。 26.铬是一种典型的过渡元素,它能形成许多色彩鲜艳的化合物,并呈现除不同的氧 化态。 (1)将一种铬(Ⅲ)盐溶于水,加入过量 NaOH 溶液,得到一种绿色溶液 A,在 A 溶 液中添加 H2O2,得到黄色的 B 溶液,再酸化,又得到橙色的 C 溶液。写出反应方程式。 + (2)在足量 H3O 离子存在下,在 C 溶液里再加入 H2O2,呈现一种深蓝色,该蓝色 物质为 CrO5,不久溶液又转变为绿色。蓝色中间物 CrO5 的结构简式如何?C 生成 CrO5 的反应是否为氧化还原反应?当用 C 溶液滴定 H2O2 时,请计算每 mL 0.020mol/L 的 C 相 当于多少 mol 的 H2O2?
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(3)固体 CrCl3·6H2O 溶于水可能有几种不同组成的配离子。今用以下离子交换实 验,测定属于哪种组成的配离子。实验将含 0.219g CrCl3·6H2O 的溶液通过 H—离子交换 树脂,交换出来的酸用 0.125mol/L 的 NaOH 溶液滴定,用去 NaOH 溶液 6.57mL。已知配 离子呈八面体结构,试确定该配离子,并画出它的所有可能结构式。 27.制革厂排放的污泥中约有 1/3 是有机物和大量的有毒元素铬(六价铬化合物水溶 性很强;三价铬化合物水溶性很低) 。一年多前,国外科学家研究一种技术,认为能较好 地解决废物利用与环境污染问题。工艺主要如下: ①. 污泥与普通粘土以一定比例混合 (污泥占 25%~30%) 后做成砖坯, 在窑中 850℃~ 950℃温度灼烧; ②.灼烧的前期,向窑中鼓人补充了氧气的空气; ③.灼烧的后期改用普通空气,且故意限制入窑空气的数量,使是缺氧状态烧制完成 后,直至窑温降至 200℃以下,才允许空气自由流通。 (1)前期鼓入富氧空气,起什么作用? (2)后期限制空气流入的量,是否必要?为什么? 28.铬的化学丰富多采,实验结果常出人意料。将过量 30%H2O2 加入(NH4)2CrO4 的氨 水溶液,热至 50℃后冷至 0℃,析出暗棕红色晶体 A。元素分析报告:A 含 Cr 31.1%,N 25.1%,H 5.4%。在极性溶剂中 A 不导电。红外图谱证实 A 有 N-H 键,且与游离氨分子 键能相差不太大,还证实 A 中的铬原子周围有 7 个配位原子提供孤对电子与铬原子形成 配位键,呈五角双锥构型。 (1)以上信息表明 A 的化学式为: ;可能的结构式为: 。 (2)A 中铬的氧化数为: 。 (3)预期 A 最特征的化学性质为: 。 (4)生成晶体 A 的反应是氧化还原反应,方程式是: 。 29.某化学元素 M,其常见化合价是+2、+3、+6;其单质银灰色,硬而脆,硬度 - + 9,熔点 1857±20℃;立方体心晶格,原子半径 1.25×10 10 米;标准电极电位(E0M3 /M) -0.74 伏。不溶于水、硝酸、王水,溶于稀硫酸、盐酸。在空气中生成抗腐蚀性的致密氧 化膜;在加热条件下能与卤素、硫、氮、碳、硅、硼及一些金属化合。主要矿物有 Fe(MO2)2 矿等。M 用于制备电热丝、不锈钢、特种钢等,也用于电镀。M 能形成许多色彩鲜艳的化 合物,可用于做颜料;M(Ⅲ)的氢氧化物难溶于水,可溶于强酸和强碱。 (1)M 的元素符号是 ,列举 M 的+3、+6 常见化合物各一例 。 (2)利用 M 的原子半径,计算其单质的密度。 (3)为什么 M 能溶于稀硫酸、盐酸,却不溶于硝酸、王水? (4)写出 M(Ⅲ)的氢氧化物溶于强酸和强碱时的离子方程式: (5)M 有一种重要的矾,属于复盐,含有 10.41%的 M(Ⅲ)和 7.83%的另一种金属 离子。请确定该矾的化学式。 (6)Fe(MO2)2 矿在 Na2CO3 碱性介质中,利用高温灼烧氧化,可以实现实现 M(Ⅲ) 向 M(Ⅵ)转化,写出化学方程式。 30.铂系金属是最重要的工业催化剂。但其储藏已几近枯竭,上小行星去开采还纯属 科学幻想。研究证实,有一类共价化合物可代替铂系金属催化剂。它们是坚硬的固体,熔 点极高,高温下不分解,被称为“千禧催化剂” (millennium catalysts) 。下面 3 种方法都可
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以合成它们: ①在高温下将烃类气体通过钨或钼的氧化物的表面。 ②高温分解钨或钼的有机金属化合物(即:钨或钼与烃或烃的卤代物形成的配合物) 。 ③在高度分散的碳表面上通过高温气态钨或钼的氧化物。 (1)合成的化合物的中文名称是______和__________。 (2)为解释这类化合物为什么能代替铂系金属,提出了一种电子理论,认为这些化 合物是金属原子与非金属原子结合的原子晶体,金属原子周围的价电子数等于同周期的铂 原子或钌原子的价电子数。这类化合物的化学式(即最简式或实验式)是_______和 _______。 31.钨是我国丰产元素。白钨矿 CaWO4 是一种重要的含钨矿物。在 80~90℃时,浓 盐酸和白钨矿作用生成黄钨酸。黄钨酸在盐酸中溶解度很小,过滤可除去可溶性杂质。黄 钨酸易溶于氨水,生成钨酸铵溶液,而与不溶性杂质分开。浓缩钨酸铵溶液,溶解度较小 的五水仲钨酸铵从溶液中结晶出来。 仲钨酸铵是一种同多酸盐, 仲钨酸根含 12 个 W 原子, 带 10 个负电荷。仲钨酸铵晶体灼烧分解可得 WO3。 (1)写出上述化学反应方程式: A: ;B: ; C: ;D: 。 (2)已知(298K 下) : WO3(s) H2O(g) ΔH
?
f

=-842.9kJ/mol

Δ G f =-764.1kJ/mol Δ G f =-228kJ/mol
?

?

Δ H f =-242kJ/mol

?

问:在什么温度条件下,可用 H2 还原 WO3 制备 W? (3)钨丝常用作灯丝,在灯泡里加入少量碘,可延长灯泡使用寿命,为什么? + (4)三氯化钨实际上是一种原子簇化合物 W6Cl18,其中存在 W6Cl18-nn 离子结构单 元,该离子中含有 W 原子组成的八面体,且知每个 Cl 原子与两个 W 原子形成桥键,而每 + 个 W 原子与四个 Cl 原子相连。试推断 W6Cl18-nn 的 n 值。 32.阅读下文: (Ⅰ)+6 价铬易被人体吸收,可致癌;+3 价铬不易被人体吸收,毒性小 (Ⅱ)由主成分为 Fe(CrO2)2 的铬铁矿制红矾 钾(K2Cr2O7)和铬酐(CrO3)的剩余废渣(称为 铬渣),其成分为:SiO2 4%~30%,Al2O3 5%~ 10%; CaO 26%~44%, MgO 约 1%; 2O3 2%~ Fe 11%,CrO3 0.6%~0.8%,K2Cr2O7 约 1% (Ⅲ)铬酐和红矾钾都易溶于水,这是造成 铝污染的主要原因。它们都是强氧化剂,显酸性 (Ⅳ) 一些金属氢氧化物沉淀的 pH 参照右表 所示 回答下列问题: (1)分别写出下列氧化物的对应水化物的化学式:Cr2O3 ;CrO3 。 (2)将铭渣用水浸取,在浸出液中加入适量的绿矾加入续研的目的是什么?
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(3)然后再向浸出液中加入烧碱,至 pH=4.7,过滤,再调节至 5.6 过滤。两次生成 的沉淀是(写化学式): ;最后滤液中所含金属离子是 。 (4)将从(3)得到的滤液内加入硫酸调节至溶液呈强酸性、过滤,蒸发浓缩,得到 晶体此晶体中两种主要成分是 ;欲将它们精制成镁盐,采取的措施是 。 33.铁氧体法是处理含铬(Ⅵ)有毒废水的常用方法。其原理是:用 FeSO4 把废水中 - + Cr2O72 离子还原为 Cr3 离子,并通过调节 pH,使生成物组成符合类似于 Fe3O4(铁氧体) + + + 的复合氧化物 Crx3 Fe2-x3 Fe2 O4。 (1)处理废水时,需加废水中铬(用 Cr2O3 表示)的质量多少倍的固体 FeSO4?实际 处理时可能怎样? (2)还原后,通常是控制 pH=8~10,使有关离子沉淀,为什么? - 34.工业上为了处理含 Cr2O72 离子的酸性废水,采用以下处理方法: ①往工业废水中加入适量食盐。 ②以铁作为阳极进行电解。 ③鼓入空气。经过一段时间后,使废水中含铬量降到可排放的标准。 - 请用已学过的化学知识解释处理含 Cr2O72 离子的工业废水的原因。 注:Fe(OH)3 开始沉淀的 pH 为 2.7,沉淀完全的 pH 为 3.7。Fe(OH)2 开始沉淀的 pH 为 7.6,沉淀完全的 pH 值为 9.6,并且 Fe(OH)2 呈絮状,不易从溶液除去。 35.用 FeSO4·7H2O 处理含铬有毒废水是目前工业上常用的方法,它的优点是经过 + + + 加配料比后可使最终的固体产物成为制备铁氧体复合氧化物(可用 Crx3 Fe2-x3 Fe2 O4 表 示)的原料,此原料经烧结后就得到铁氧体复合氧化物。这是一种变害为利的方法。 (1)在 pH<4 的含铬(VI)废水中,加入 FeSO4·7H2O 的质量应为废水中 CrO3 质 量的多少倍,才能使得到的固体产物符合铁氧体复合氧化物的组成? - (2)要使这些金属离子完全沉淀下来(当溶液中某种离子浓度小于 10 5mol/L 时,就 认为该种离子已沉淀完全) ,对溶液的 pH 值有什么要求?(提示:难溶金属氢氧化物在水 + - 中存在如下沉淀一溶解平衡:M(OH)n Mn +nOH ,在平衡时,溶液中离子浓度的乘 + - 积是一个常数,叫溶度积常数。溶度积常数 Ksp=[M n ][OH ]n。当溶液中组成沉淀的离子 - - 浓度的乘积大于 Ksp 时,就会有固体析出。 (已知:Ksp[Fe(OH)3]=10 37.4;Ksp[Fe(OH)2]=10 15) (3)若 pH 过大,会有什么现象? 36. 使碳酸钙和未知盐 A 的混合物分解, 生成 43.2g 固态混合物和 7.2 水, 并放出 13.44L (STP) (24.8g)两种气体混合物,其中一种气体 B 不溶于水且化学性质不活泼,用过量 的水处理分解产物后,剩下 15.2g 不溶于水含 68.5%金属(Ⅲ)的氧化物。A 盐的相对分 子质量等于 252,通过计算确定 A 盐的化学式 。 (1)写出确定最简式的简要过程。 (2)写出确定化学式的简要过程。 C组 + 与过量的下列各离子反应产物:①Fe2 、②Zn、③Fe、

37.利用还原势表推测 CrO4 ④H


2-

38.在 K2Cr2O7 的饱和溶液中加入浓硫酸,并加热到 200℃时,发现溶液的颜色变为 蓝绿色,经检查反应开始时溶液中并无任何还原剂存在,试说明上述变化的原因。
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39.化合物 A 是具有腐蚀性和挥发性的红色液体。称取 665mg 化合物 A 使之溶于水 中,溶液具有明显的酸性,此溶液约需 6mmol 的 Ba(OH)2 才能中和,同时溶液产生沉淀从 过滤出沉淀,洗涤后用稀 HClO4 处理,沉淀 B 转化为一橙红色溶液 C,与此同时又产生一 - - - 种白色沉淀 D,加入过量的 KI 后,用 S2O32 滴定产生的 I3 离子,耗去 S2O32 9.0mmol, 终点时生成一绿色溶液,经中和可产生翠绿色沉淀 E,过滤后使 E 溶于过量的 NaOH 溶液 中,形成了溶液 F,再与 H2O2 共沸,变成黄色溶液乙酸化后进一步变成橙红色溶液 H。向 H 中加入少许 H2O2,有蓝色 I 生成,静置时 I 又变成 J 并放出气体 K。 试确定各符号所代表的化合物,写出相应的反应方程式。 40.根据下列实验现象,写出有关反应的离子方程式。 (1)向酸性 VOSO4 溶液中滴加 KMnO4 溶液,则溶液由蓝色变为黄色。 (2)向 Cr2(SO4)3 溶液中滴加 NaOH 溶液,先有灰蓝色沉淀生成,后沉淀溶解得到绿 色溶液。再加入 H2O2,溶液由绿色变为黄色。 - (3)在酸性介质中,用 Zn 还原 Cr2O72 时,溶液由橙色经绿色最后变为蓝色,放置 一段时间后又变为绿色。 (4)向酸性 K2Cr2O7 溶液中通入 SO2 时,溶液由橙色变成绿色。 (5)向 MnSO4 溶液中滴加 NaOH 溶液有白色沉淀生成,在空气中放置沉淀逐渐变为 棕褐色。 (6)向酸性 KMnO4 溶液中通入 H2S,溶液由紫色变成近无色,并有乳白色沉淀析出。 41.钼是我国丰产元素,探明储量居世界之首。钼有广泛用途,例如白炽灯里支撑钨 丝的就是钼丝;钼钢在高温下仍有高强度,用以制作火箭发动机、核反应堆等。钼是固氨 酶活性中心元素,施钼肥可明显提高豆种植物产量,等等。 (1)钼的元素符号是 42,写出它的核外电子排布式,并指出它在元素周期表中的位 置。 (2) 钼金属的晶格类型为体心立方晶格, 原子半径为 136pm, 相对原子质量为 95.94。 试计算该晶体钼的密度和空间利用率 (原子体积占晶体空间的百分率) ρ = ; = 。 。 η z- (3)钼有一种含氧酸根[MoxOy] (如右图所示) ,式中 x、 y、z 都是正整数;Mo 的氧化态为+6,O 呈-2。可按下面的步骤 来理解该含氧酸根的结构: - (A)所有 Mo 原子的配位数都是 6,形成[MoO6]6 ,呈正八 面体,称为“小八面体” (图 A) ; (B)6 个“小八面体”共棱连接可构成一个“超八面体” (图 2- B) ,化学式为[Mo6O19] ; (C)2 个”超八面体”共用 2 个“小八面体”可构成一个“孪超八面体” (图 C) ,化 4+ 学式为[Mo10O28] ; (D)从一个“挛超八面体”里取走 3 个“小八面体” ,得到的“缺角孪超八面体” (图 z- D)便是本题的[MoxOy] (图 D 中用虚线表示的小八面体是被取走的) 。

A

B

C

D

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[MoxOy]z 的化学式为 + (4)钼能形成六核簇合物,如一种含卤离子[Mo6Cl8]4 ,6 个 Mo 原子形成八面体骨 架结构, 氯原子以三桥基与与 Mo 原子相连。 则该离子中 8 个 Cl 离子的空间构型为 。 (5)辉钼矿(MoS2)是最重要的铝矿,它在 403K、202650Pa 氧压下跟苛性碱溶液 - 反应时,钼便以 MoO42 型体进入溶液。 ①在上述反应中硫也氧化而进入溶液,试写出上述反应的配平的方程式; ②在密闭容器里用硝酸来分解辉钼矿,氧化过程的条件为 423K~523K,1114575Pa~ 1823850Pa 氧压。反应结果钼以钼酸形态沉淀,而硝酸的实际消耗量很低(相当于催化剂 的作用) ,为什么?试通过化学方程式(配平)来解释。



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参考答案(A5)
1 2 3 4 5 6 7 C B C C D C K3CrO8 +5 不稳定,极易分解 - - - 2CrO42 +9H2O2+2OH =2 CrO83 + O2↑+10H2O 8 FeO·Cr2O3+4C Fe+2Cr+4CO 9 (1)溶液呈橙色 - + + (2)Cr2O72 +3H2S+8H =2Cr3 +3S↓+7H2O - + (3)溶液呈黄色 Cr2O72 、H - + - 2+ 10 (1)Fe→Fe +2e 2H +2e →H2↑ - + + + + (2)Cr2O72 +6Fe2 +14H →2Cr3 +6Fe3 +7H2O (3)Fe(OH)3 + - - (4)电解过程中阴极附近由于 H 在电极上还原,H2O 不断电离产生大量 OH ,OH + + 与 Fe3 、Cr3 生成 Fe(OH)3 和 Cr(OH)3 沉淀。 11 C 12 B 13 D 14 3Na2O2+2NaCrO2=2Na2CrO4+2Na2O 15 (1) +5 (2)B、C


16 WO2.7 WO3 钨酸钠中钨的价态降低时要失去氧,需要 H 与之结合成水,以利于平 衡向还原方向移动 17 (1)2CrO3(红)+2KOH=K2Cr2O7(橙)+H2O (2)K2Cr2O7+2KOH(过量)=2K2CrO4(黄)+H2O (3)K2CrO4+H2SO4=K2SO4+H2CrO4 2H2CrO4+2NH3=(NH4)2Cr2O7+H2O (NH4)2Cr2O7 Cr2O3(绿)+N2↑+4H2O (4)Cr2O3+Al=Al2O3+2Cr Cr+2HCl=CrCl2+H2O 当冷却到 0℃且无空气进入时,沉淀出淡蓝色晶体 CrCl3·6H2O (5)CrCl2+8KNO3+22KOH=K2Cr2O7+4N2+11H2O+20KCl K2Cr2O7+5H2O2=K2Cr2O12+5H2O 冷却到 0℃沉淀出有爆炸性的蓝色晶体 K2Cr2O7·2H2O (6)K2Cr2O12+4H2SO4=Cr2(SO4)3+K2SO4+4H2O+4O2↑ 从溶液中结晶出紫色的铬矾 KCr(SO4)2·12H2O 18 Cr2(SO4)2+6NaOH=Cr(OH)3+3Na2SO4 Cr(OH)3+NaOH=NaCr(OH)4 2NaCr(OH)4 +3Br2+8NaOH=2Na2Cr2O4+6NaBr+8H2O - - - 19 A 为 K2CrO4 B 为 Cr2(SO4)3 C 为[Cr(OH)4] 或 CrO2 D 为 CrO42 E 为 PbCrO4 F 为 Cr(OH)3 20 A:Cr2O3 B:NaCrO2 C:Na2CrO4 D:Na2Cr2O7 E:Cr2(SO4)3 F:Cr(OH)3 G: + [Cr(NH3)2(H2O)4]3 - - - 21 A:Cr(NO3)2 B:Cr(OH)2 C:[Cr(OH)4] 或 CrO2 D:CrO42 E:BaCrO4 F:
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Cr2(SO4)3 G 为 NO - 22 A:(NH4)2Cr2O7 B:Cr2O3 C:N2 D:NaCrO2 E:CrrO42 F:Cr2(SO4)3 (NH4)2Cr2O7 Cr2O3+N2↑+4H2O 23 (1)4NaCO3 Al2O3+Na2CO3=2NaAlO2+CO2↑ (2)Na2CO3 NaAlO2 Na2CrO4 - + (3)AlO2 +H +H2O=Al(OH)3↓ (4)2Na2CrO4+H2SO4=Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O 24 (1) 2O72-+4H2O2+2H+=2CrO5+5H2O 4CrO5+12H+=4Cr3++7O2+6H2O 总反 Cr 2- 3+ + 应式 2Cr2O7 +8H2O2+16H =4Cr +7O2+16H2O 3 3 (2)每 cm 0.020mol·dm 含 0.020mmol K2Cr2O7,可以与 0.80mmol H2O2 反应。 (3)氧以-O-和-O-O-(过氧)型体与 Cr(Ⅵ)结合。 算全对。

(4)反应 A 快。 25 (1)K2Cr2O7+4KCl+9H2SO4=6KHSO4+2CrO2Cl2+3H2SO4·H2O (2) 2CrO2Cl2+3Na2SO3+H2O=2Cr(OH)SO4+4NaCl+Na2SO(其它合理物质也可以, 4 写离子方程式也可以) - + - - (3)阳极:Fe-2e =Fe2 阴极:2H2O+2e = H2+2OH + - 2- 2+ 3+ 3+ 3+ Cr2O7 +6Fe +14H =2Cr +7H2O+6Fe Cr +3OH =Cr(OH)3 - 3+ Fe +3OH =Fe(OH)3 26 (1)Cr3++4OH-=Cr(OH)4- 2Cr(OH)4-+3H2O2+2OH-=2CrO42- 2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O (2)
2-


不是氧化还原反应
3+

总反应:2Cr2O7 +8H2O2+16H =4Cr +7O2↑+16H2O 相当于 0.080mmol H2O2 (3)交换出 nH+=0821mmol n 配=0.822mmol 配离子:[Cr(H2O)4Cl2]+ 有两种 结构,Cl 在邻位和对位。 27.在鉴定某一阳离子时,移取一定量透明的暗绿色溶液 A。然后进行如下实验:往溶液 A 中逐滴加入适量氢氧化钠溶液,得到灰绿色沉淀 B;往沉淀 B 中加入过量氢氧化钠 溶液后,又得到绿色透明的溶液 C;往溶液 C 中加入过氧化氢,得到黄色透明溶液 D; 将溶液 D 煮沸,冷却后用硫酸酸化,得到橙红色透明溶液 E;再将溶液 E 用硫酸调节 至 pH>2,加入过氧化氢和适量戊醇,轻轻摇动,戊醇显蓝色。 (1)分别写出由溶液 A→B、B→C、C→D、D→E 的有关离子反应式。 (2)戊醇层中的蓝色化合物是什么?试画出其结构图。 27 (1)前期鼓入富氧空气,烧掉有机物,否则无法制成火砖;燃烧有机物在氧气充足条 件下进行,放出足够热能,可节省燃料(节省 20%~30%) (2)后期限制空气流 ; 入的量很有必要,可保证 Cr(Ⅵ)转变为 Cr(Ⅲ),并稳定地以 Cr(Ⅲ)形式被固定在火砖 内。如以 Cr(Ⅵ)存在,则在雨水淋湿时或施工淋水时,铬会被溶解出来毒害环境。 - 28 Cr(NH3)3O4 或 CrN3H9O4 (2)+4(2 分) (3)氧化还原性 (4)CrO42 +3NH3 - +3H2O2=Cr(NH3)3(O2)2+O2+2H2O+2OH 29 (1)Cr Cr2O3、K2Cr2O7 (2)7.18 + (3)因标准电极电位(E0M3 /M)-0.74V<0,可以和稀酸反应置换出 H2;因在表面
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能被强氧化剂氧化得到抗腐蚀性的致密氧化膜,不能被硝酸、王水进一步反应。 + + - - (4)Cr(OH)3+3H =Cr3 +3H2O Cr(OH)3+OH =Cr(OH)4 (5)K2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O 或 KCr(SO4)2·12H2O (6)4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑(2 分) (1)碳化钼;碳化钨 (2)Mo2C;WC (1)A.CaWO4+2HCl=H2WO4+CaCl2; B.H2WO4+2NH3·H2O=(NH4)2WO4+2H2O; C.12(NH4)2WO4+12H2O=(NH4)10W12O41·5H2O+14NH3·H2O; D.(NH4)10W12O41·5H2O 12WO3+10H2O+10NH3↑。 (2)3H2+WO3=3H2O+W - =3×(-228)-(-764.1)=80.1=-RT1nK×10 3 -15 K=9.104 2×10 =3×(-242)-(-842.9)=116.9kJ/mol ln(K2/K1)= (1/T1-1/T2)/R K2=1 时,T2=946.64K (3)W(s)+I2(g) WI2(g) ,当生成 WI2(g)扩散到灯丝附近的高温区时, 又会立即分解出 W 而重新沉积在灯管上。 (4)每个 W 平均键合的 Cl 原子数 4×1/2=2 个,则 18-n=6×2,得 n=6 或每个 W 原子与四个 C1 原子相连;共 6×4=24 个 Cl。而每个 Cl 与两个 W 相连。所以 Cl 原 子一共有 24/2=12 个,因此 n=18-12=6;或 Cl 原子只能在八面体的 12 条棱上。 (1)Cr(OH)3;H2CrO4(或 H2Cr2O7) (2)将溶液中的+6 价铬还原为+3 价铬 + + + (3)Fe(OH)3、Al(OH)3、Cr(OH)3;Ca2 、Mg2 、Na (4)晶体硫酸镁、晶体硫酸钠;将混合物溶于水,加入烧碱溶液,至沉淀完全,过滤, 将沉淀溶于稀硫酸,再浓缩结晶。 (1)13.9 倍 因绿矾易被氧化,故实际用量可能要比理论值大。 + (2)因 Cr3 的沉淀物为 Cr(OH)3,Cr(OH)3 是两性氢氧化物,过高的 pH 会使其溶解, 过低不能使其沉淀完全。 选择以铁做阳极:以 Fe 为阳极,电极反应式为: 阳极 Fe-2e=Fe2+;阴极 2H++2e=H2↑ 加入少量食盐,是增加污水中离子浓度,增强导电能力。以生成的 Fe2+为还原剂,在 - 酸性溶液中与 Cr2O72 离子发生氧化还原反应,离子方程式略。 - 这样 Cr2O72 离子被还原成 Cr3+。在电解过程中,由于 H+在阴极不断放电,打破了水 的电离平衡、 促进水的电离, 溶液的 pH 值上升, 溶液中的阳离子以 Cr(OH)3、 Fe(OH)2、 Fe(OH)3 形成沉淀。 由信息可知,Fe(OH)2 开始沉淀的 pH 为 7.6,沉淀完全的 pH 值为 9.6,并且 Fe(OH)2 呈絮状沉淀不便分离,不易从溶液中除去。根据已学的知识,Fe(OH)2 极易被 O2 氧化, 所以在处理过程中鼓入空气,让空气中 O2 充分与 Fe(OH)2 反应(反应方程式略) ,成 为容易分离的 Cr(OH)3、Fe(OH)3,使废水含铬量降到可排放标准。 (1)13.9 倍 (2)pH=9.0 (3)pH 过大时,会使 Cr(OH)3(两性)溶解而使沉淀不完全 (NH4)2Cr2O7 较强的还原剂能够把铬还原到低于+3 的价态: + + - + + ①3Fe2 +8H +CrO42 =Cr3 +3Fe3 +4H2O
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②2Zn+8H +CrO42 =Cr2 +2Zn2 +4H2O + - + + ③Fe+8H +CrO42 =Cr3 +Fe3 +4H2O - - 2- ④3H +CrO4 +H2O=Cr+5OH 在 K2Cr2O7 的饱和溶液中加入过量的浓硫酸,即可析出暗红色的 CrO3 晶体: K2Cr2O7+H2SO4(浓)=2CrO3↓+K2SO4+H2O CrO3 的熔点为 196℃,对热不稳定。加热超过熔点则分解放出氧气: 4CrO3 2Cr2O3+3O2↑ Cr2O3 是溶解或熔融皆难的两性氧化物,和浓硫酸反应生成 Cr2(SO4)3 和 H2O: Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O Cr2O3 是绿色物质,部分 Cr2O3 与 H2SO4 反应后生成蓝绿色的 Cr2(SO4)3 溶液,我们观 + 察到溶液的颜色即为 Cr3 离子的显色(蓝绿色) 。 2- A:CrO2Cl2 B:BaCrO4 C:Cr2O7 D:Ba(ClO4)2 E:Cr(OH)3 F:NaCrO2 + G:Na2CrO4 H:Na2Cr2O7,I:CrO5 J:Cr3 K:O2 - + + 2+ 2+ (1)MnO4 +5VO +H2O=Mn +5VO2 +2H + - - - (2)Cr3 +3OH =Cr(OH)3↓(灰蓝色) Cr(OH)3+OH =Cr(OH)4 (绿色) - - - - Cr(OH)4 +3HO2 =2CrO42 (黄色)+OH +5H2O + + + + 2- 3+ 2+ (3)Cr2O7 +3Zn+14H =2Cr +3Zn +7H2O 2Cr3 +Zn=2Cr2 +Zn2 + + + 4Cr2 +O2+4H =4Cr3 +2H2O + + - 2- (4)Cr2O7 +3SO2+2H =2Cr3 +3SO42 +H2O + - (5)Mn2 +2OH =Mn(OH)2↓ 2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2 - + + (6)2MnO4 +5H2S+6H =2Mn2 +5S↓+8H2O 5 1 (1)[Kr]4d 5s 第四周期ⅥB 族 (2)10.3g/cm3 68.0% - (3)[Mo7O24]6 (4)正方体 - - - (5)2MnS2+9O2+12OH =2MoO42 +4SO42 +6H2O MoS2+6HNO3=H2MoO4+2H2SO4+6NO 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2MoS2+9O2+6H2O ?? 3 ? 2H2MoO4+4H2SO4 ?
HNO









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