環(huán)境中常見的重金屬污染物有:汞、鉛、錳、鉻、鎘。處理工業(yè)廢水中含有的Cr2O72-和CrO42-,常用的方法有兩種。
方法1 還原沉淀法
該法的工藝流程為。
其中第①步存在平衡2CrO42-(黃色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O。
(1)寫出第①步反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式_________________________________。
(2)關(guān)于第①步反應(yīng),下列說法正確的是________。
A.通過測定溶液的pH可以判斷反應(yīng)是否已達(dá)平衡狀態(tài)
B.該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)
C.強酸性環(huán)境,溶液的顏色為橙色
(3)第②步中,還原0.1 mol Cr2O72-,需要________mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步除生成Cr(OH)3外,還可能生成的沉淀為________。在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq),常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=10-32,當(dāng)c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1時,認(rèn)為c(Cr3+)已經(jīng)完全沉淀,現(xiàn)將第③步溶液的pH調(diào)至4,請通過計算說明Cr3+是否沉淀完全(請寫出計算過程):____________________________________________________________________________。
方法2 電解法
(5)實驗室利用如圖裝置模擬電解法處理含Cr2O72-的廢水,電解時陽極反應(yīng)式為________,陰極反應(yīng)式為________,得到的金屬陽離子在陰極區(qū)可沉淀完全,從水的電離平衡角度解釋其原因是___________________________________________________________。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
利用I2O5可消除CO污染或定量測定CO,反應(yīng)為:5CO(g)+I(xiàn)2O5(s) 5CO2(g)+I(xiàn)2(s);ΔH 1
(1)已知:2CO(g)+O2(g) 2CO2(g);ΔH 2
2I2(s)+5O2(g)2I2O5(s);ΔH 3
則ΔH 1= (用含ΔH 2和ΔH 3的代數(shù)式表示)。
(2)不同溫度下,向裝有足量I2O5固體的2 L恒容密閉容器中通入2molCO,測得CO2的體積分?jǐn)?shù)φ(CO2)隨時間t變化曲線如圖。請回答:
①從反應(yīng)開始至a點時的反應(yīng)速率為v(CO)= ,b點時化學(xué)平衡常數(shù)Kb= 。
②d點時,溫度不變,若將容器體積壓縮至原來的一半,請在圖中補充畫出CO2體積分?jǐn)?shù)的變化曲線。
③下列說法正確的是 。(填字母序號)
A.容器內(nèi)氣體密度不變,表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) |
B.兩種溫度下,c點時體系中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量相等 |
C.增加I2O5的投料量有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率 |
D.b點和d點的化學(xué)平衡常數(shù):Kb<Kd |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用。催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。
(1)催化反硝化法中,H2能將NO3-還原為N2。25℃時,反應(yīng)進(jìn)行10 min,溶液的pH由7變?yōu)?2。
①N2的結(jié)構(gòu)式為________。
②上述反應(yīng)離子方程式為____________________,其平均反應(yīng)速率v(NO3-)為________mol·L-1·min-1。
③還原過程中可生成中間產(chǎn)物NO2-,寫出3種促進(jìn)NO2-水解的方法________。
(2)電化學(xué)降解NO3-的原理如圖所示。
①電源正極為________(填“A”或“B”),陰極反應(yīng)式為______________。
②若電解過程中轉(zhuǎn)移了2 mol電子,則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(Δm左-Δm右)為________g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
Ⅰ.在一體積為10 L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃時發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,CO和H2O濃度變化如圖所示:
(1)0~4 min的平均反應(yīng)速率v(CO)=________mol/(L·min),反應(yīng)在第5 min時的平衡常數(shù)K=________。
t℃時物質(zhì)濃度(mol/L)的變化
時間(min) | CO | H2O | CO2 | H2 |
0 | 0. 200 | 0. 300 | 0 | 0 |
2 | 0. 138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
5 | 0. 116 | 0. 216 | 0. 084 | |
6 | 0. 096 | 0. 266 | 0. 104 | |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
電鍍廠鍍銅廢水中含有CN-和Cr2O72-,需要處理達(dá)標(biāo)后才能排放。該廠擬定下列流程進(jìn)行廢水處理:
回答下列問題:
(1)上述處理廢水流程中主要使用的方法是________。
(2)②中反應(yīng)后無氣體放出,該反應(yīng)的離子方程式為______________________________
__________________________________。
(3)步驟③中,每處理0.4 mol Cr2O72-時轉(zhuǎn)移電子2.4 mol,該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。
(4)取少量待測水樣于試管中,加入NaOH溶液,觀察到有藍(lán)色沉淀生成,再加Na2S溶液,藍(lán)色沉淀轉(zhuǎn)化成黑色沉淀,請使用化學(xué)用語和文字解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因:
________________________________________________________________________。
(5)目前處理酸性Cr2O72-廢水多采用鐵氧磁體法。該法是向廢水中加入FeSO4·7H2O,將Cr2O72-還原成Cr3+,調(diào)節(jié)pH,F(xiàn)e、Cr轉(zhuǎn)化成相當(dāng)于FeⅡ[FeCr]O4(鐵氧磁體,羅馬數(shù)字表示元素價態(tài))的沉淀。處理1 mol Cr2O72-,需加入a mol FeSO4·7H2O,下列結(jié)論正確的是________。
A.x=0.5,a=8 | B.x=0.5,a=10 |
C.x=1.5,a=8 | D.x=1.5,a=10 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素,其中僅含有一種金屬元素,A和D最外層電子數(shù)相同;B、C和E在周期表中相鄰,且C、E同主族。B、C的最外層電子數(shù)之和等于D的原子核外電子數(shù),A和C可形成兩種常見的液態(tài)化合物。 請回答下列問題:
(1)B的原子結(jié)構(gòu)示意圖 。
(2)C、D、E三種原子對應(yīng)的離子半徑由大到小的順序是 (填具體離子);由A、B、C三種元素按4∶2∶3組成的化合物所含的化學(xué)鍵類型為 。
(3)用某種廢棄的金屬易拉罐與A、C、D組成的化合物溶液反應(yīng),該反應(yīng)的離子方程式為: 。
(4)在100 mL 18 mol/L的濃的A、C、E組成的酸溶液中加入過量的銅片,加熱使之充分反應(yīng), 產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積可能是 (填序號);
a.7.32 L b.6.72 L c.20.16 L d.30.24 L
若使上述反應(yīng)中剩余的銅片繼續(xù)溶解,可向其中加入硝酸鈉,反應(yīng)的離子方程式為: 。
(5)A、C兩元素的單質(zhì)與熔融K2CO3組成的燃料電池,其負(fù)極反應(yīng)式為 ,用該電池電解1 L 1 mol/L NaCl溶液當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 L H2時,NaCl溶液的pH= (假設(shè)電解過程中溶液的體積不變)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
臭氧可用于凈化空氣、飲用水的消毒、處理工業(yè)廢物和作漂白劑。
(1)臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如:6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s) ΔH=-235.8 kJ·mol-1。已知2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g) ΔH=+62.2 kJ·mol-1,則常溫下反應(yīng)2O3(g)=3O2(g)的ΔH=________。
(2)配平下面反應(yīng)的化學(xué)方程式(將各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)填在相應(yīng)的方框內(nèi)):
(3)科學(xué)家P.Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。臭氧在陽極周圍的水中產(chǎn)生,電極反應(yīng)式為3H2O-6e-=O3↑+6H+,陰極附近溶解在水中的氧氣生成過氧化氫,其電極反應(yīng)式為_______________________。
(4)空氣中臭氧的檢測方法是將空氣慢慢通過足量KI淀粉溶液,若溶液變藍(lán)色,則說明空氣中含有O3。已知O3與KI溶液反應(yīng)生成兩種單質(zhì),則該反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
歐盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排稅以應(yīng)對冰川融化和全球變暖,使得對如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用碳資源的研究顯得更加緊迫。請運用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)。
(1)用電弧法合成的儲氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種顆?捎萌缦卵趸ㄌ峒,請完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
(2)焦炭可用于制取水煤氣。測得12 g 碳與水蒸氣完全反應(yīng)生成水煤氣時,吸收了131.6 kJ熱量。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。
(3)活性炭可處理大氣污染物NO。在2 L密閉容器中加入NO和活性炭(無雜質(zhì)),生成氣體E和F。當(dāng)溫度分別在T1和T2時,測得各物質(zhì)平衡時物質(zhì)的量如下表:
上述反應(yīng)T1℃時的平衡常數(shù)為K1,T2℃時的平衡常數(shù)為K2。
Ⅰ.計算K1= 。
Ⅱ.根據(jù)上述信息判斷,溫度T1和T2的關(guān)系是(填序號) 。
(4)CO2經(jīng)常用氫氧化鈉來吸收,現(xiàn)有0.4 molCO2,若用200ml 3mol/LNaOH溶液將其完全吸收,溶液中離子濃度由大到小的順序為: 。
(5)CO還可以用做燃料電池的燃料,某熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視,該電池用Li2CO3和 Na2CO3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO為負(fù)極燃?xì),空氣與CO2的混和氣為正極助燃?xì)猓频迷?650 ℃下工作的燃料電池,其負(fù)極反應(yīng)式:則
正極反應(yīng)式:___ ,電池總反應(yīng)式 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
實驗室里通常用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+ 2H2O
(1)在該反應(yīng)中,如有1 mol Cl2生成,被氧化的HCl的物質(zhì)的量是 mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是 mol。
(2)某溫度下,將Cl2通入NaOH溶液中,反應(yīng)得到含有ClO-與ClO3-物質(zhì)的量之比為1∶1的混合液,反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(3)報紙報道了多起衛(wèi)生間清洗時,因混合使用“潔廁靈”(主要成分是鹽酸)與“84消毒液”(主要成分是NaClO)發(fā)生氯氣中毒的事件。試根據(jù)你的化學(xué)知識分析,原因是(用離子方程式表示) 。
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