& 制备实验方案的设计知识点 & “重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，...”习题详情
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重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeOoCr2O3，杂质主要是二氧化硅和氧化铝）为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下，涉及的主要反应是：6FeOoCr2O3+24NaOH+7KClO3&&△&&&12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O试回答下列问题（1）指出24Cr在周期表中的位置是第四周期第ⅥB&，（2）NaFeO2能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式：NaFeO2+2H2O=Fe（OH）3↓+NaOH&．（3）操作③调节pH=7～8的原因是由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-，HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-，AlO2-+H2O?Al（OH）3+OH-，降低pH值有利于平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时，使它们水解完全．&．（用简要的文字和离子方程式说明）下表是铬酸（H2CrO4）溶液中离子的组成与pH的关系：
pH&C（CrO42-）mol/L&C（HCrO4-）mol/L&C（Cr2O72-）mol/L&C（H2CrO4）mol/L&4&0.0003&0.104&0.448&0&5&0.0033&0.103&0.447&0&6&0.0319&0.0999&0.437&0&7&0.2745&0.086&0.3195&0&8&0.902&0.0282&0.0347&0&9&0.996&0.0031&0.0004&0&（4）操作④酸化的目的是酸化使CrO42-转化为Cr2O72-&．（5）在铬酸（H2CrO4）溶液中，电离出CrO42-的电离平衡常数为K2，电离出Cr2O72-的电离平衡常数为K3，则K2＜&K3（填＞、﹦、＜）（6）上表中铬酸的物质的量浓度为1.00mol/L&．（精确到小数点后2位）
本题难度：一般
题型：填空题&|&来源：2009-梅州模拟
分析与解答
习题“重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeOoCr2O3，杂质主要是二氧化硅和氧化铝）为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下，涉及的主要反应是：6FeO...”的分析与解答如下所示：
（1）根据K元素确定24Cr在周期表中的位置．（2）NaFeO2水解生成Fe（OH）3与NaOH．（3）操作②的滤液中含有SiO32-、AlO2-等，pH调到7～8时，使SiO32-、AlO2-等水解完全除去．（4）由表中数据可知，铬酸（H2CrO4）溶液中pH越小，浓度越大Cr2O72-，酸化使CrO42-转化为Cr2O72-．（5）由表中数据可知，酸性条件下，铬酸（H2CrO4）溶液中Cr2O72-浓度远大于CrO42-．（6）根据铬元素守恒可知c（H2CrO4）=c（CrO42-）mol/L+c（HCrO4-）mol/L+2c（Cr2O72-）mol/L．选择任何1组计算．
解：（1）K元素原子序数为19，处于第四周期第1列，第四周期容纳18种元素，24Cr的原子序数比K元素大5，所以24Cr处于周期表中第四周期，第6列，故24Cr处于周期表中第四周期第ⅥB族．故答案为：第四周期第ⅥB．（2）NaFeO2水解生成Fe（OH）3与NaOH，反应方程式为NaFeO2+2H2O=Fe（OH）3↓+NaOH．（3）由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-，HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-，AlO2-+H2O?Al（OH）3+OH-，降低pH值有利于平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时，使它们水解完全．故答案为：由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，SiO32-+H2O?HSiO3-+OH-，HSiO3-+H2O?H2SiO3+OH-，AlO2-+H2O?Al（OH）3+OH-，降低pH值有利于平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时，使它们水解完全．（4）由表中数据可知，铬酸（H2CrO4）溶液中pH越小，浓度越大Cr2O72-，加酸酸化使CrO42-转化为Cr2O72-．故答案为：酸化使CrO42-转化为Cr2O72-．（5）由表中数据可知，酸性条件下，铬酸（H2CrO4）溶液中Cr2O72-浓度远大于CrO42-．所以电离出CrO42-的电离平衡常数小于电离出Cr2O72-的电离平衡常数，即K2＜K3．故答案为：＜．（6）选择第1组计算．根据铬元素守恒可知c（H2CrO4）=c（CrO42-）mol/L+c（HCrO4-）mol/L+2c（Cr2O72-）mol/L=0.0003mol/L+0.104mol/L+2×0.448mol/L=1.0003mol/L≈1.00mol/L．故答案为：1.00mol/L．
考查学生对工艺流程理解、实验操作的理解、阅读题目获取信息能力、盐类水解及有关计算、电离等，难度中等，理解工艺流程是关键，需要学生具有阅读题目获取信息能力和灵活运用基础知识分析问题、解决问题能力．
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重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeOoCr2O3，杂质主要是二氧化硅和氧化铝）为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下，涉及的主要反应是...
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经过分析，习题“重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeOoCr2O3，杂质主要是二氧化硅和氧化铝）为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下，涉及的主要反应是：6FeO...”主要考察你对“制备实验方案的设计”
等考点的理解。
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制备实验方案的设计
与“重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeOoCr2O3，杂质主要是二氧化硅和氧化铝）为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下，涉及的主要反应是：6FeO...”相似的题目：
在实验室进行物质制备，下列设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理、环境上友好的是&&&&CCOCO2Na2CO3CuCu（NO3）2溶液Cu（OH）2FeFe2O3Fe2（SO4）3溶液CaOCa（OH）2溶液溶液
为了制得较纯净的Fe（OH）2，甲乙两同学分别用下面两种方法制得白色的Fe（OH）2沉淀．同学甲：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备．（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入&&&&．（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用&&&&的方法．（3）生成白色Fe（OH）2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液．同学乙：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备．A管中是Fe和H2SO4，B管中是NaOH溶液．（4）先打开a，使A管中反应一段时间后再夹紧止水夹a，这样做的目的是&&&&．（5）A管中发生反应的离子方程式为&&&&（6）B管中生成沉淀的离子方程式为&&&&．（7）这样生成的Fe（OH）2沉淀能较长时间保持白色，其理由是&&&&．&&&&
某研究性学习小组将实验室制备二氧化碳气体反应后的废物进行处理，目的是制取中性干燥剂CaCl2．得到固体后，他们对固体的成分进行了如下探究：[提出猜想]猜想一：只有CaCl2猜想二：CaCl2和CaCO3猜想三：CaCl2和HCl通过讨论，大家认为“猜想三”不成立，理由是&&&&．[实验探究]操作现象结论步骤一&&&&猜想二成立步骤二&&&&（1）写出有关反应的化学方程式：&&&&（2）实验结束后，同学们根据复分解反应发生的条件，总结出得到CaCl2的不同途径，如：①Ca（OH）2+YCla﹦CaCl2+Z↓，那么Z可能是&&&&（填一种物质的化学式即可）；②CaXm+2YClb﹦CaCl2+H2O，则“YClb”属于&&&&类物质．（3）同学们又用类比的方法对CaCl2可能具有的化学性质进行了探究，总结出其能与下列物质中的&&&&发生反应（填编号）．①HNO3②AgNO3③Na2CO3④Fe（OH）3⑤Mg&&⑥BaCO3．&&&&
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该知识点好题
1CuSO4o5H2O是铜的重要化合物，有着广泛的应用．以下是CuSO4o5H2O的实验室制备流程图．根据题意完成下列填空：（1）向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸，在铜粉溶解时可以观察到的实验现象：&&&&、&&&&．（2）如果铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净，则制得的CuSO4o5H2O中可能存在的杂质是&&&&，除去这种杂质的实验操作称为&&&&．（3）已知：CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4称取0.1000g提纯后的CuSO4o5H2O试样于锥形瓶中，加入0.1000mol/L氢氧化钠溶液28.00mL，反应完全后，过量的氢氧化钠用0.1000mol/L盐酸滴定至终点，耗用盐酸20.16mL，则0.1000g该试样中含CuSO4o5H2O&&&&g．（4）上述滴定中，滴定管在注入盐酸之前，先用蒸馏水洗净，再用&&&&．在滴定中，准确读数应该是滴定管上蓝线&&&&所对应的刻度．（5）如果采用重量法测定CuSO4o5H2O的含量，完成下列步骤：①&&&&②加水溶解③加氯化钡溶液，沉淀④过滤（其余步骤省略）在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其操作是&&&&（6）如果1.040g提纯后的试样中含CuSO4o5H2O的准确值为1.015g，而实验测定结果是l.000g&测定的相对误差为&&&&．
2实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2，流程如下：（1）操作Ⅰ使用的试剂是&&&&，所用的主要仪器名称是&&&&．（2）加入溶液W的目的是&&&&．用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2+．由表中数据可知，理论上可选择的pH最大范围是&&&&．酸化溶液Z时，使用的试剂为&&&&．
&开始沉淀时的pH&沉淀完全时的pH&Mg2+&9.6&11.0&Ca2+&12.2&c（OH-）=1.8moloL-1&（3）实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集气体，下列装置中合理的是&&&&．（4）常温下，H2SO3的电离常数Ka1=1.2×10-2，Ka2=6.3×10-8；H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11．某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3：将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测量溶液的pH，若前者的pH小于后者，则H2SO3酸性强于H2CO3．该实验设计不正确，错误在于&&&&．设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3（简要说明实验步骤、现象和结论）．&&&&．仪器自选．供选择的试剂：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸．
3（2009o江苏）二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂．与Cl2相比，ClO2不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物．（1）在ClO2的制备方法中，有下列两种制备方法：方法一：2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O方法二：2NaClO3+H2O2+H2SO4═2ClO2↑+NaSO4+O2↑+2H2O用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是&&&&．（2）用ClO2处理过的饮用水（pH为5.5～6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子（ClO2-）.2001年我国卫生部规定，饮用水ClO2-的含量应不超过0.2mgoL-1．饮用水中ClO2、ClO2-的含量可用连续碘量法进行测定．ClO2被I-还原为ClO2-、Cl-的转化率与溶液PH的关系如右图所示．当pH≤2.0时，ClO2-也能被I-完全还原成Cl-．反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定：2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI①请写出pH≤2.0时，ClO2-与I-反应的离子方程式&&&&．②请完成相应的实验步骤：步骤1：准确量取VmL水样加入到锥形瓶中．步骤2：调节水样的pH为7.0～8.0步骤3：加入足量的KI晶体．步骤4：加少量淀粉溶液，用cmoloL-1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V1mL．步骤5：&&&&．步骤6；再用cmoloL-1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL．③根据上述分析数据，测得该饮用水样中的ClO2-的浓度为&&&&mgoL-1（用含字母的代数式表示）．④若饮用水中ClO2-的含量超标，可向其中加入适量的，该反应的氧化产物是&&&&（填化学式）
该知识点易错题
1CuSO4o5H2O是铜的重要化合物，有着广泛的应用．以下是CuSO4o5H2O的实验室制备流程图．根据题意完成下列填空：（1）向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸，在铜粉溶解时可以观察到的实验现象：&&&&、&&&&．（2）如果铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净，则制得的CuSO4o5H2O中可能存在的杂质是&&&&，除去这种杂质的实验操作称为&&&&．（3）已知：CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4称取0.1000g提纯后的CuSO4o5H2O试样于锥形瓶中，加入0.1000mol/L氢氧化钠溶液28.00mL，反应完全后，过量的氢氧化钠用0.1000mol/L盐酸滴定至终点，耗用盐酸20.16mL，则0.1000g该试样中含CuSO4o5H2O&&&&g．（4）上述滴定中，滴定管在注入盐酸之前，先用蒸馏水洗净，再用&&&&．在滴定中，准确读数应该是滴定管上蓝线&&&&所对应的刻度．（5）如果采用重量法测定CuSO4o5H2O的含量，完成下列步骤：①&&&&②加水溶解③加氯化钡溶液，沉淀④过滤（其余步骤省略）在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其操作是&&&&（6）如果1.040g提纯后的试样中含CuSO4o5H2O的准确值为1.015g，而实验测定结果是l.000g&测定的相对误差为&&&&．
2（2009o江苏）二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂．与Cl2相比，ClO2不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物．（1）在ClO2的制备方法中，有下列两种制备方法：方法一：2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O方法二：2NaClO3+H2O2+H2SO4═2ClO2↑+NaSO4+O2↑+2H2O用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是&&&&．（2）用ClO2处理过的饮用水（pH为5.5～6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子（ClO2-）.2001年我国卫生部规定，饮用水ClO2-的含量应不超过0.2mgoL-1．饮用水中ClO2、ClO2-的含量可用连续碘量法进行测定．ClO2被I-还原为ClO2-、Cl-的转化率与溶液PH的关系如右图所示．当pH≤2.0时，ClO2-也能被I-完全还原成Cl-．反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定：2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI①请写出pH≤2.0时，ClO2-与I-反应的离子方程式&&&&．②请完成相应的实验步骤：步骤1：准确量取VmL水样加入到锥形瓶中．步骤2：调节水样的pH为7.0～8.0步骤3：加入足量的KI晶体．步骤4：加少量淀粉溶液，用cmoloL-1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V1mL．步骤5：&&&&．步骤6；再用cmoloL-1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL．③根据上述分析数据，测得该饮用水样中的ClO2-的浓度为&&&&mgoL-1（用含字母的代数式表示）．④若饮用水中ClO2-的含量超标，可向其中加入适量的，该反应的氧化产物是&&&&（填化学式）
3（2013o嘉兴一模）亚铁盐在空气中易被氧化，但形成复盐可稳定存在．硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4oFeSO4o6H2O]为浅绿色晶体，商品名为摩尔盐，易溶于水，不溶于乙醇．&通常可用如下步骤在实验室中少量制备：步骤I：铁屑的净化将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁粉．步骤2：硫酸亚铁的制取向处理过的铁屑中加入过量的3moLoL-1H2SO4溶液，在600c左右使其反应到不再&产生气体，趁热过滤，得FeSO4溶液．步骤3：晶体的制备向所得FeSO4溶液中加入少景3moLoL-1H2SO4溶液，再加入饱和（NH4）2SO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后得到硫酸亚铁铵晶体．请回答下列问题：（1）在步骤I的操作中，分离出液体的方法通常不用过滤，使用的操作是&&&&（填写操&作名称），该操作需要下列仪器中的&&&&填仪器的编号）．①铁架台②燃烧匙③烧杯④广口瓶⑤研钵&⑥玻璃棒⑦酒精灯（2）在步骤2中加热的同时应适当补充水，使溶液的体&积基本保持不变，这样做的原因是&&&&．（3）在步骤3中，先加少最稀硫酸的作用是&&&&，蒸发浓缩时加热到&&&&时停止加热：通常为加快过滤速度使用抽滤装置如图所示，其中装置A作用是&&&&；抽滤后还&要用少量&&&&&（填试剂名称）来洗去晶体表面杂质．（4）本实验制取的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3+杂质．检验晶体中含有Fe3+方法是&&&&．
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{[pH][][][][][4][0.][0.448][0][5][0.][0.447][0][6][0.9][0.437][0][7][0.][0.][0.902][0.7][0][9][0.996][0.4][0]}（4）操作④酸化的目的是____．（5）在铬酸（H2CrO4）溶液中，电离出CrO42-的电离平衡常数为K2，电离出Cr2O72-的电离平衡常数为K3，则K2____K3（填＞、﹦、＜）（6）上表中铬酸的物质的量浓度为____．（精确到小数点后2位）”的答案、考点梳理，并查找与习题“重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeOoCr2O3，杂质主要是二氧化硅和氧化铝）为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下，涉及的主要反应是：6FeOoCr2O3+24NaOH+7KClO3△12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O试回答下列问题（1）指出24Cr在周期表中的位置是____，（2）NaFeO2能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式：____．（3）操作③调节pH=7～8的原因是____．（用简要的文字和离子方程式说明）下表是铬酸（H2CrO4）溶液中离子的组成与pH的关系：
{[pH][][][][][4][0.][0.448][0][5][0.][0.447][0][6][0.9][0.437][0][7][0.][0.][0.902][0.7][0][9][0.996][0.4][0]}（4）操作④酸化的目的是____．（5）在铬酸（H2CrO4）溶液中，电离出CrO42-的电离平衡常数为K2，电离出Cr2O72-的电离平衡常数为K3，则K2____K3（填＞、﹦、＜）（6）上表中铬酸的物质的量浓度为____．（精确到小数点后2位）”相似的习题。}