2021年高考考前纠错之金属元素及其化合物:五、钒和铬及其化合物
2021届高考化学一轮热点强化:元素及其化合物【答案+详解】

元素及其化合物1.下列反应中的氨与反应4NH3+5O2→4NO+6H2O中的氨作用相同的是()A. 2Na+2NH3→2NaNH2+H2↑B. 2NH3+3CuO→3Cu+N2+3H2O C. 4NH3+6NO→5N2+6H2O D. 3SiH4+4NH3→Si3N4+12H2答案 BC解答:解:A.2Na+2NH3→2NaNH2+H2↑反应中,NH3中N元素的化合价不变,故A错误;B.2NH3+3CuO→3Cu+N2+3H2O反应中,氨气中N元素的化合价升高,则氨气作还原剂,故B正确;C.4NH3+6NO→5N2+6H2O反应中,氨气中N元素的化合价升高,则氨气作还原剂,故C正确;D.3SiH4+4NH3→Si3N4+12H2反应中,氨气中H元素的化合价降低,则氨气作氧化剂,故D错误.2.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维D.NH3易溶于水,可用作制冷剂【答案】A【解析】A.过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气,A正确;B.因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒,B错误;C.二氧化硅透光性好,用于制造光导纤维,C错误;D.液氨气化时吸收大量热,所以氨可用作制冷剂,D错误。
3.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是A.Fe FeCl 2Fe(OH)2B.S SO 3H2SO4C.CaCO 3CaO CaSiO3D.NH 3NO HNO3【答案】C4.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是:A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂B.C1O2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维D.氢氟酸具有酸性,可用来蚀刻玻璃【答案】A【解析】A.Na2O2为固体,吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂,故A正确;B.ClO2具有氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,与其还原性无关,故B错误;C.SiO2对光具有良好的导光性,可用于制造光导纤维,与其硬度无关,故C错误;D.氢氟酸能够与玻璃中的二氧化硅反应,可以腐蚀玻璃,与其弱酸性无关,故D错误。
考点06 金属及其化合物(解析版)-2021届高三

考点06 金属及其化合物1.(2020·尚志市尚志中学高三月考)下列关于金属及其化合物,说法错误的是A.黑色金属材料包括铁、铬、锰及其化合物B.明矾为金属铝的化合物,可用作净水剂C.俗语“真金不怕火炼”说明某些金属在高温的条件下也不与氧气发生反应D.金属钠具有强还原性,可与TiCl4反应制取金属Ti【答案】A【解析】A.根据金属的颜色和性质等特征,将金属分为黑色金属和有色金属,黑色金属主要指铁、锰、铬及其合金,不是化合物,故A错误;B.明矾中铝离子水解Al3++3H2O=Al(OH)3(胶体)+3H+,生成胶体,具有吸附性,则用作净水剂,故B正确;C.俗语“真金不怕火炼”说明金是活动性最弱的金属,即使在高温下也不与氧气反应,说明化学性质稳定,故C正确;D.金属钠是活泼金属,具有强还原性,在一定条件下可以冶炼某些金属,故D正确;答案选A。
2.(2020·尚志市尚志中学高三月考)以色列理工学院的丹尼尔·谢德曼因“发现准晶体”而一人独享了2011年度诺贝尔化学奖。
某组成为Al65Cu23Fe12的准晶体W具有低摩擦系数、高硬度、低表面能以及低传热性,正被开发为炒菜锅的镀层。
下列有关说法中正确的是( )A.W的熔点比铝、铁、铜的都高B.将一定量W投入少量的盐酸中,充分反应后溶液中一定有Fe2+C.等质量W分别与足量NaOH溶液、盐酸反应,生成氢气的质量之比为65:73D.W在氯气中完全燃烧时可形成AlCl3、FeCl3两种离子化合物【答案】C【解析】A. W属于合金,合金与组成它的各成分金属相比,其熔点较低,A错误;B. 此合金中含有的金属中,铝的还原性最强,当酸量少时,溶液中一定存在Al3+,可能存在Fe2+,B错误;C.W与足量的NaOH溶液、盐酸反应,生成氢气的体积之比为36565237365122⨯=⨯+,C正确;D.合金与氯气反应产生的AlCl3为共价化合物,不是离子化合物,D错误;故合理选项是C。
2021届高考化学一轮复习微专题11 变价金属的代表——V、Cr、Mn

微专题11变价金属的代表——V、Cr、Mn1.钒及其化合物(1)钒单质具有耐酸性,在空气中不被氧化,可溶于氢氟酸、硝酸和王水。
(2)钒的氧化物钒的常见化合价为+2、+3、+4、+5,对应氧化物分别为VO、V2O3、VO2、V2O4、V2O5。
钒的氧化物的化学性质①五价钒盐在碱性较强的溶液中以VO3-4形式存在,在酸性溶液中发生一系列反应生成偏矾酸盐(VO-3)、焦矾酸盐(V2O4-7)、多钒酸盐等。
②四价矾盐在酸性溶液中主要以VO2+形式存在,如VOSO4③不同价态的钒离子在溶液中的颜色(VO2)+颜色为浅黄色或深绿色,(VO)2+颜色为蓝色,V3+为绿色,V2+为紫色。
2.铬及其化合物(1)铬单质:最硬的金属,化学性质稳定,常温下在空气中、水中不生锈。
(2)铬的氧化物与氢氧化物Cr2O3和Cr(OH)3具有两性,其转化关系如下:相关反应的离子方程式:①Cr3++3OH-===Cr(OH)3↓②Cr(OH)3+OH-===[Cr(OH)4]-③[Cr(OH)4]-+H+===Cr(OH)3↓+H2O④Cr(OH)3+3H+===Cr3++3H2O(3)铬盐铬元素的常见价态有+2、+3、+6。
①Cr(Ⅱ):在酸性溶液中,Cr2+具有很强的还原性。
②Cr(Ⅲ):Cr3+在酸性条件下是稳定的,但在碱性条件下能氧化成CrO2-4,2Cr3++3H2O2+10OH-===2CrO2-4+8H2O。
在碱性溶液中,亚铬酸盐(CrO-2)可以被H2O2或Na2O2氧化成铬酸盐2CrO-2+3H2O2+2OH-===2CrO2-4+4H2O2CrO-2+3Na2O2+2H2O===2CrO2-4+6Na++4OH-③Cr(Ⅵ):在水溶液中Cr2O2-7和CrO2-4存在下列平衡:在酸性溶液中,Cr2O2-7具有强氧化性,但在碱性溶液中Cr2O2-7的氧化性要弱的多如Cr 2O 2-7+6Cl -+14H +===3Cr 2++3Cl 2↑+7H 2OCr 2O 2-7+6Fe 2++14H +===2Cr 3++6Fe 3++7H 2O3.锰及其化合物锰元素常见价态:+2、+4、+6、+7。
【精准解析】2021新高考化学鲁科版:第3章+专项提能特训4+热点金属及其化合物的制备大题

专项提能特训4热点金属及其化合物的制备大题1.随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金维生素”。
已知钒的原子序数为23,回答下列问题:(1)钒被认为是一种稀土元素,广泛分散于各种矿物中,钾钒铀矿中的钒原子最外层已达到8电子稳定结构,其化学式为K 2H 6U 2V 2O 15(其中钒元素的化合价为+5价),若用氧化物的形式表示,该化合物的化学式为:___________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)五氧化二钒是工业制造中的常用催化剂,如工业制硫酸中就利用五氧化二钒作催化剂。
从含钒废催化剂中回收钒,传统的技术是“氧化焙烧法”,其具体流程为:配料→研磨→焙烧→水浸→沉钒→煅烧→V 2O 5其中焙烧是将食盐和钒铅矿在空气中焙烧,这时矿石中所含的V 2O 5就转化为NaVO 3,然后用水从烧结块中浸出NaVO 3,再用稀硫酸酸化就得到V 2O 5的水合物,经过煅烧就可得到V 2O 5。
①配料在焙烧前磨碎的目的是___________________________________________________。
②写出焙烧过程中V 2O 5发生反应的化学方程式:________________________________________________________________________________________________________。
(3)测定钒含量的方法是先把钒转化成V 2O 5,V 2O 5在酸性溶液里转变成VO +2,再用盐酸、硫酸亚铁、草酸等测定钒。
反应的化学方程式为:VO +2+H 2C 2O 4===VO ++2CO 2↑+H 2O 。
【高三】2021届高考化学热点内容考前点拨 元素及其化合物

【高三】2021届高考化学热点内容考前点拨元素及其化合物【高三】2021届高考化学热点内容考前点拨元素及其化合物元素及其化合物1、钠及其化合物:(1)钠的物理性质:银白色固体,导热性和导电性,柔软,低密度和低熔点。
(2)钠与水反应:2na+2h2o=2naoh+h2↑(3)钠在煤油和空气中的变化过程:最终变成Na2CO3☆☆☆☆☆☆☆na→na2o→naoh→na2co3?12h2o→na2co3(4)碳酸钠和碳酸氢钠的性能比较:☆☆☆☆☆名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3-NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打溶解度低于碳酸钠热稳定性ddd2nahco3na2co3+h2o+co2↑与盐酸Na2CO3+2HCl=2nacl+H2O+CO2的反应↑ 比Na2CO3-NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2更强烈↑与naoh反应dddnahco3+naoh=na2co3+h2o相互转化①除杂:na2co3固体(混有少量nahco3)-----充分加热Na2CO3溶液(与少量NaHCO3混合)——加入适量NaOH溶液②鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种物质的方法:固体:用气体加热时出现碳酸氢钠;溶液:加入氯化钙溶液,沉淀碳酸钠2、铝及其化合物:(1)铝的存在:铝是地壳中最多的金属元素,主要以化学状态存在。
铝土矿的主要成分是al2o3。
(2)铝单质① 铝在室温下用浓硫酸和浓硝酸钝化。
钝化强调三个“二”,即:两种金属(铝和铁)、两种酸(浓硫酸和浓硝酸)和两个词(“冷是常温”和“浓”)。
②铝与强酸、强碱反应:2al+3h2so4=al2(so4)3+3h2↑2al+2naoh+2h2o=2naalo2+3h2↑③铝热反应要重点掌握:2al+fe2o32fe+al2o3☆☆☆☆☆铝热反应可用于焊接钢轨和制造难熔金属(利用铝的还原性)。
(3)典型的两性氧化物:al2o3① 与硫酸的反应:Al 2O 3+3H 2SO 4=Al 2(so 4)3+3H 2O②与氢氧化钠反应:al2o3+2naoh=2naalo2+h2o离子方程式:Al2O3+2ohd=2alo2d+H2O(4)典型的两性氢氧化物:al(oh)3① 与酸的反应:Al(OH)3+3hcl=3alcl3+3H2O②与氢氧化钠反应:al(oh)3+naoh=naalo2+2h2o离子反应:Al(OH)3+OHD=alo2d+2H2O③al(oh)3实验室制取方法:常用铝盐与足量氨水反应化学方程式:AlCl 3+3nh 3?h2o=al(oh)3↓+3nh4cl离子方程:al3++3nh3?h2o=al(oh)3↓+3nh4+(5)明矾(十二水合硫酸铝钾[Kal(SO4)2?12H2O])通常用作净水剂,因为铝离子与水反应生成氢氧化铝,氢氧化铝具有吸附作用,吸收水中的悬浮固体,并下沉以净化水。
元素化合物综合题之钒和铬及其化合物

元素化合物综合题之钒和铬及其化合物一.钒及其化合物1、钒副族元素钒副族包括钒、铌、钽三种元素,按V、Nb、Ta顺序稳定性依次增强。
2、钒及其化合物(1)钒金属钒容易呈钝态,因此在常温下活泼性较低。
块状钒在常温下不与空气、水、苛性碱作用,也不与非氧化性的酸作用,但溶于氢氟酸,也溶于强氧化性的酸(如硝酸和王水)中。
在高温下,钒与大多数非金属元素反应,并可与熔融苛性碱发生反应。
(2)五氧化二钒V2O5可通过加热分解偏钒酸铵或三氯氧化钒的水解而制得:2NH4VO3 V2O5 + 2NH3 + H2O 2VOCl3 + 3H2O = V2O5 + 6HCl在工业上用氯化焙烧法处理钒铅矿,提取五氧化二钒。
V2O5比TiO2具有较强的酸性和较强的氧化性,它主要显酸性,易溶于碱:V2O5 + 6NaOH = 2Na3VO4 + 3H2O V2O5是较强的氧化剂:V2O5 + 6HCl = 2VOCl2 + Cl2 + 3H2O (3)钒酸盐和多钒酸盐钒酸盐有偏钒酸盐MVO3、正钒酸盐M3VO4和多钒酸盐(M4V2O7、M3V3O9)等。
例1.(2016课标Ⅲ)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。
从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。
废钒催化剂的主要成分为:以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:回答下列问题:(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为___________,同时V2O4转成VO2+。
“废渣1”的主要成分是__________________。
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为______mol。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124−形式存在于溶液中。
“废渣2”中含有_______。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+ V4O124−R4V4O12+4OH−(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。
2021届高考化学一轮复习强化:用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物【解析版】

用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物1.随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金的维生素”。
为回收利用含钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,回收率达91.7%以上。
部分含钒物质在水中的溶解性如表所示:物质VOSO4V2O5NH4VO3(VO2)2SO4溶解性可溶难溶难溶易溶该工艺的主要流程如下。
请回答下列问题:(1)请写出加入Na2SO3溶液发生反应的离子方程式_______________。
(2)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O5)能加快二氧化硫的氧化速率,此过程中产生了一连串的中间体(如图1)。
其中a、c两步的化学方程式可表示为____________________,____________________。
(3)该工艺中沉钒率是回收钒的关键之一,沉钒率的高低除受溶液pH 影响外,还需要控制氯化铵的系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。
根据图2和图3,试建议控制氯化铵系数和温度的适宜值分别为_____________、_______________。
【解析】(1)根据表格信息,V2O5难溶于水,被亚硫酸钠还原成可溶于水的VOSO4,离子方程式为V2O5+S+4H+2VO2++S+2H2O。
(2)V2O5是催化剂,反应前后质量和化学性质不变。
依题意和物质转化图知,a反应:五氧化二钒与二氧化硫反应生成三氧化硫和四氧化二钒;c反应:VOSO4在氧气作用下生成V2O5和SO3。
(3)根据图象知,加氯化铵系数为4、温度为80 ℃时沉钒率最大。
答案:(1)V2O5+S+4H+2VO2++S+2H2O(2)SO2+V2O5SO3+V2O44VOSO4+O22V2O5+4SO3(3)4 80 ℃2.为了确定一批合金废料的成分并加以回收利用,某同学拟定了以下实验方案:(已知Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑)请回答下列问题:(1)从上述信息可确定该合金中一定含有Fe和________(填化学式)。
2021-2022年高考化学真题分项解析 专题05《金属及其化合物》

2021年高考化学真题分项解析专题05《金属及其化合物》1.【xx新课标Ⅰ卷理综化学】下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是()【解析】 A、稀硝酸与过量的Fe分反应,则生成硝酸亚铁和NO气体、水,无铁离子生成,所以加入KSCN溶液后,不变红色,现象错误;B、Cu与硫酸铁发生氧化还原反应,生成硫酸铜和硫酸亚铁,无黑色固体出现,现象错误;C、铝在空气中加热生成氧化铝的熔点较高,所以内部熔化的铝不会滴落,现象错误;D、硫酸镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀(硫酸镁足量是关键信息),再加入硫酸铜,则生成氢氧化铜蓝色沉淀,沉淀的自发转化....应该由溶解度小的向溶解度更小的沉淀转化,所以氢氧化铜的溶度积比氢氧化镁的溶度积小,正确,答案选D。
【考点定位】中学常见实验、常见反应的定性考查;难度为一般等级【名师点晴】这种题主要考查考生读题获取的信息是否完整、是否抓住了关键词(A项中的“过量铁粉”、B项“有黑色固体出现”、C项“液态铝滴落”、D项“不再有沉淀产生”等)。
学生的决断力也有考查,如看到B项“有黑色固体出现”,考生要坚信自己所学的Cu和Fe3+的反应而判断B项错误。
【注】本题同时分类于专题5、132.【xx新课标Ⅱ卷理综化学】食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。
下列说法错误..的是()A.硅胶可用作食品干燥剂B.P2O5不可用作食品干燥剂C.六水合氯化钙可用作食品干燥剂D.加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂【答案】C【考点定位】考查硅胶、P2O5、氯化钙、新型植物纤维等食品干燥剂中的应用【名师点晴】本题从知识上考查了常见干燥剂在生活中的应用,考查了学生对知识理解、综合运用能力,对生活中的化学知识的运用情况,熟悉常见干燥剂的性质是答题的关键。
这道高考题为一道中下档题,难度偏低。
【注】本题分类于专题1、5、63.【xx新课标Ⅱ卷理综化学】用右图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是()选项①中物质②中物质预测②中的现象A.稀盐酸碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液立即产生气泡B.浓硝酸用砂纸打磨过的铝条产生红棕色气体C.氯化铝溶液浓氢氧化钠溶液产生大量白色沉淀D.草酸溶液高锰酸钾酸性溶液溶液逐渐褪色【答案】D【解析】A、氢氧化钠是强碱,碳酸钠是盐,因此盐酸首先中和氢氧化钠,然后再与碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠,最后盐酸与碳酸氢钠反应放出CO2,A错误;B、常温下铝在浓硝酸中钝化,反应很快同志,看不到红棕色NO2气体,B错误;C、氢氧化钠溶液开始是过量的,滴入氯化铝生成偏铝酸钠,当氢氧化钠完全消耗后,再滴入氯化铝,铝离子与偏铝酸根离子反应生成白色沉淀氢氧化铝,C错误;D、草酸具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此草酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D 正确,答案选D 。
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一.钒及其化合物1、钒副族元素钒副族包括钒、铌、钽三种元素,按V、Nb、Ta挨次稳定性依次增加。
2、钒及其化合物(1)钒金属钒简洁呈钝态,因此在常温下活泼性较低。
块状钒在常温下不与空气、水、苛性碱作用,也不与非氧化性的酸作用,但溶于氢氟酸,也溶于强氧化性的酸(如硝酸和王水)中。
在高温下,钒与大多数非金属元素反应,并可与熔融苛性碱发生反应。
(2)五氧化二钒V2O5可通过加热分解偏钒酸铵或三氯氧化钒的水解而制得:2NH4VO 3 V2O5 + 2NH3 + H2O 2VOCl3 + 3H2O = V2O5 + 6HCl在工业上用氯化焙烧法处理钒铅矿,提取五氧化二钒。
V2O5比TiO2具有较强的酸性和较强的氧化性,它主要显酸性,易溶于碱:V2O5 + 6NaOH = 2Na3VO4 + 3H2O V2O5是较强的氧化剂:V2O5 + 6HCl = 2VOCl2 + Cl2 + 3H2O(3)钒酸盐和多钒酸盐钒酸盐有偏钒酸盐MVO3、正钒酸盐M3VO4和多钒酸盐(M4V2O7、M3V3O9)等。
例1.(2022课标Ⅲ)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。
从废钒催化剂中回收V2O5既避开污染环境又有利于资源综合利用。
废钒催化剂的主要成分为:物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/% 2.2~2.9 2.8~3.1 22~28 60~65 1~2 <1 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:回答下列问题:(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为___________,同时V2O4转成VO2+。
“废渣1”的主要成分是__________________。
(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为______mol。
(3)“中和”作用之一是使钒以V4O124−形式存在于溶液中。
“废渣2”中含有_______。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简洁表示为:4ROH+ V4O124−R4V4O12+4OH−(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。
为了提高洗脱效率,淋洗液应当呈_____性(填“酸”、“碱”或“中”)。
(5)“流出液”中阳离子最多的是________。
(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________。
【答案】(1)V2O5+2H+=2VO2++H2O;SiO2;(2)0.5;(3)Fe(OH)3、Al(OH)3;(4)碱;(5)K+;(6)2NH4VO3高温V2O5+H2O+2NH3↑。
(4)依据方程式可知为了提高洗脱效率,反应应当向逆反应方向进行,因此淋洗液应当呈碱性。
(5)由于前面加入了氯酸钾和氢氧化钾,则“流出液”中阳离子最多的是钾离子。
(6)依据原子守恒可知偏钒酸铵(NH4VO3)“煅烧”生成七氧化二钒、氨气和水,发生反应的化学方程式为2NH4VO3高温V2O5+H2O+2NH3↑。
二.铬及其化合物1、铬副族的基本性质周期系第VIB族包括铬、钼、钨三个元素。
它们的最高氧化态按Cr、Mo、W的挨次稳定性增加,而低氧化态的稳定性则相反。
2、铬及其化合物(1)铬铬比较活泼,能溶于稀HCl、H2SO4,起初生成蓝色Cr2+ 溶液,而后为空气所氧化成绿色的Cr3+ 溶液:Cr + 2HCl = CrCl2 + H2↑ 4CrCl2 + 4HCl + O2 = 4CrCl3 + 2H2O铬在冷、浓HNO3中钝化。
(2)铬(III)的化合物向Cr3+溶液中逐滴加入2 mol·dm–3 NaOH,则生成灰绿色Cr(OH)3沉淀。
Cr(OH)3具有两性:Cr(OH)3 + 3H+ = Cr3+ + 3H2O Cr(OH)3 +OH-= Cr(OH)-4(亮绿色)(3)铬酸、铬酸盐和重铬酸盐若向黄色CrO-24溶液中加酸,溶液变为橙色Cr2O-27(重铬酸根)液;反之,向橙色Cr2O-27溶液中加碱,又变为CrO-24黄色液:2 CrO-24(黄色) + 2H+Cr2O-27(橙色) + H2O K = 1.2×1014H2CrO4是一个较强酸(1aK= 4.1,2aK= 3.2×10-7),只存在于水溶液中。
氯化铬酰CrO2Cl2是血红色液体,遇水易分解:CrO2Cl2 + 2H2O = H2CrO4 + 2HCl常见的难溶铬酸盐有Ag2CrO4(砖红色)、PbCrO4(黄色)、BaCrO4(黄色)和SrCrO4(黄色)等,它们均溶于强酸生成M2+ 和Cr2O-27。
K2Cr2O7是常用的强氧化剂,饱和K2Cr2O7溶液和浓H2SO4混合液用作试验室的洗液。
在碱性溶液中将Cr(OH)-4氧化为CrO-24,要比在酸性溶液将Cr3+ 氧化为Cr2O-27简洁得多。
而将Cr(VI)转化为Cr(III),则常在酸性溶液中进行。
10.(2022北京)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+。
用K2Cr2O7溶液进行下列试验:结合试验,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【答案】D例1.(2022课标Ⅰ)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在,Cr(OH)3犯难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:(1)Cr3+与Al3+的化学性质相像。
在Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观看到的现象是_____。
(2)CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互转化。
室温下,初始浓度为1.0 mol L−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)随c(H+)的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。
②由图可知,溶液酸性增大,CrO42−的平衡转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
依据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为__________。
③上升温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,则该反应的ΔH______0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)在化学分析中接受K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl−,利用Ag+与CrO42−生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。
当溶液中Cl−恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10−5 mol·L−1)时,溶液中c(Ag+)为_______ mol L−1,此时溶液中c(CrO42−)等于__________ mol L−1。
(已知Ag2CrO4、AgCl的K sp分别为2.0×10−12和2.0×10−10)。
(4)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O72−还原成Cr3+,该反应的离子方程式为_ __。
【答案】(1)蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀渐渐溶解形成绿色溶液;(2)①2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O;②增大;1.0×1014;③小于;(3)2.0×10-5 ;5×10-3;(4)Cr2O72−+3HSO3− +5H+=2Cr3++3SO42−+4H2O。
【解析】试题分析:(1)依据Cr3+与Al3+的化学性质相像,可知Cr(OH)3是两性氢氧化物,能溶解在强碱NaOH溶液中。
向Cr2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,首先发生反应:Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓,产生Cr(OH)3灰蓝色固体,当碱过量时,又会发生反应:Cr(OH)3+OH-= Cr(OH)4−,可观看到沉淀消逝,溶液变为绿色。
故观看到的现象为蓝紫色溶液变浅,同时有灰蓝色沉淀生成,然后沉淀渐渐溶解形成绿色溶液;(2)①随着H+浓度的增大,CrO42-与溶液中的H+发生反应,反应转化为Cr2O72-的离子反应式为:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。
②依据化学平衡移动原理,溶液酸性增大,c(H+)增大,化学平衡2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O向正反应方向进行,导致CrO42−的平衡转化率增大;依据图像可知,在A点时,c(Cr2O72-)=0.25 mol/L,由于开头时c(CrO42−)=1.0 mol/L,依据Cr元素守恒可知A点的溶液中CrO42-的浓度c(CrO42−)=0.5 mol/L;H+浓度为1.0×10-7mol/L;此时该转化反应的平衡常数为214272222724(Cr O)0.251.010(CrO)(H)0.5(1.010)cKc c--+-===⨯⋅⨯⨯;③由于上升温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,说明上升温度,化学平衡逆向移动,导致溶液中CrO42−的平衡转化率减小,依据平衡移动原理,上升温度,化学平衡向吸热反应方向移动,逆反应方向是吸热反应,所以该反应的正反应是放热反应,故该反应的ΔH<0;(3)当溶液中Cl−完全沉淀时,即c(Cl-)=1.0×10−5 mol·L−1,依据溶度积常数K sp(AgCl)=2.0×10−10,可得溶液中c(Ag+)=Ksp(AgCl)÷c(Cl-)=2.0×10−10÷(1.0×10−5 mol·L−1)=2.0×10-5 mol·L−1;则此时溶液中c(CrO42−)=Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=2.0×10−12÷(2.0×10-5 mol·L−1)=5×10-3mol·L−1;(4) NaHSO3具有还原性,Cr2O72−具有氧化性,二者会发生氧化还原反应,依据已知条件,结合电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得二者反应的离子方程式为:Cr2O72−+3HSO3− +5H+=2Cr3++3SO42−+4H2O。
例2.(2022江苏)(14分)铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。
(1)铁炭混合物在水溶液中可形成很多微电池。
将含有Cr2O72–的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极上Cr2O72–转化为Cr3+,其电极反应式为_____________。
(2)在相同条件下,测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率,结果如图所示。