环境中常见的重金属污染物有:汞、铅、锰、铬、镉。处理工业废水中含有的Cr2O72-和CrO42-,常用的方法有两种。
方法1 还原沉淀法
该法的工艺流程为
。
其中第①步存在平衡2CrO42-(黄色)+2H+
Cr2O72-(橙色)+H2O。
(1)写出第①步反应的平衡常数表达式_________________________________。
(2)关于第①步反应,下列说法正确的是________。
A.通过测定溶液的pH可以判断反应是否已达平衡状态
B.该反应为氧化还原反应
C.强酸性环境,溶液的颜色为橙色
(3)第②步中,还原0.1 mol Cr2O72-,需要________mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步除生成Cr(OH)3外,还可能生成的沉淀为________。在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)
Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,当c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1时,认为c(Cr3+)已经完全沉淀,现将第③步溶液的pH调至4,请通过计算说明Cr3+是否沉淀完全(请写出计算过程):____________________________________________________________________________。
方法2 电解法
(5)实验室利用如图装置模拟电解法处理含Cr2O72-的废水,电解时阳极反应式为________,阴极反应式为________,得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从水的电离平衡角度解释其原因是___________________________________________________________。![]()
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
利用I2O5可消除CO污染或定量测定CO,反应为:5CO(g)+I2O5(s)
5CO2(g)+I2(s);ΔH 1
(1)已知:2CO(g)+O2(g)
2CO2(g);ΔH 2
2I2(s)+5O2(g)
2I2O5(s);ΔH 3
则ΔH 1= (用含ΔH 2和ΔH 3的代数式表示)。
(2)不同温度下,向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2molCO,测得CO2的体积分数φ(CO2)随时间t变化曲线如图。请回答:![]()
①从反应开始至a点时的反应速率为v(CO)= ,b点时化学平衡常数Kb= 。
②d点时,温度不变,若将容器体积压缩至原来的一半,请在图中补充画出CO2体积分数的变化曲线。
③下列说法正确的是 。(填字母序号)
| A.容器内气体密度不变,表明反应达到平衡状态 |
| B.两种温度下,c点时体系中混合气体的平均相对分子质量相等 |
| C.增加I2O5的投料量有利于提高CO的转化率 |
| D.b点和d点的化学平衡常数:Kb<Kd |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
化学在环境保护中起着十分重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。![]()
(1)催化反硝化法中,H2能将NO3-还原为N2。25℃时,反应进行10 min,溶液的pH由7变为12。
①N2的结构式为________。
②上述反应离子方程式为____________________,其平均反应速率v(NO3-)为________mol·L-1·min-1。
③还原过程中可生成中间产物NO2-,写出3种促进NO2-水解的方法________。
(2)电化学降解NO3-的原理如图所示。
①电源正极为________(填“A”或“B”),阴极反应式为______________。
②若电解过程中转移了2 mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(Δm左-Δm右)为________g。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
Ⅰ.在一体积为10 L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH<0,CO和H2O浓度变化如图所示:
(1)0~4 min的平均反应速率v(CO)=________mol/(L·min),反应在第5 min时的平衡常数K=________。![]()
t℃时物质浓度(mol/L)的变化
| 时间(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:高中化学 来源: 题型:填空题
电镀厂镀铜废水中含有CN-和Cr2O72-,需要处理达标后才能排放。该厂拟定下列流程进行废水处理:![]()
回答下列问题:
(1)上述处理废水流程中主要使用的方法是________。
(2)②中反应后无气体放出,该反应的离子方程式为______________________________
__________________________________。
(3)步骤③中,每处理0.4 mol Cr2O72-时转移电子2.4 mol,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)取少量待测水样于试管中,加入NaOH溶液,观察到有蓝色沉淀生成,再加Na2S溶液,蓝色沉淀转化成黑色沉淀,请使用化学用语和文字解释产生该现象的原因:
________________________________________________________________________。
(5)目前处理酸性Cr2O72-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO4·7H2O,将Cr2O72-还原成Cr3+,调节pH,Fe、Cr转化成相当于FeⅡ[FeCr]O4(铁氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理1 mol Cr2O72-,需加入a mol FeSO4·7H2O,下列结论正确的是________。
| 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:高中化学 来源: 题型:填空题
A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中仅含有一种金属元素,A和D最外层电子数相同;B、C和E在周期表中相邻,且C、E同主族。B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数,A和C可形成两种常见的液态化合物。 请回答下列问题:
(1)B的原子结构示意图 。
(2)C、D、E三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是 (填具体离子);由A、B、C三种元素按4∶2∶3组成的化合物所含的化学键类型为 。
(3)用某种废弃的金属易拉罐与A、C、D组成的化合物溶液反应,该反应的离子方程式为: 。
(4)在100 mL 18 mol/L的浓的A、C、E组成的酸溶液中加入过量的铜片,加热使之充分反应, 产生的气体在标准状况下的体积可能是 (填序号);
a.7.32 L b.6.72 L c.20.16 L d.30.24 L
若使上述反应中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,反应的离子方程式为: 。
(5)A、C两元素的单质与熔融K2CO3组成的燃料电池,其负极反应式为 ,用该电池电解1 L 1 mol/L NaCl溶液当消耗标准状况下1.12 L H2时,NaCl溶液的pH= (假设电解过程中溶液的体积不变)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
臭氧可用于净化空气、饮用水的消毒、处理工业废物和作漂白剂。
(1)臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。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,则常温下反应2O3(g)=3O2(g)的ΔH=________。
(2)配平下面反应的化学方程式(将各物质的化学计量数填在相应的方框内):
(3)科学家P.Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧。臭氧在阳极周围的水中产生,电极反应式为3H2O-6e-=O3↑+6H+,阴极附近溶解在水中的氧气生成过氧化氢,其电极反应式为_______________________。
(4)空气中臭氧的检测方法是将空气慢慢通过足量KI淀粉溶液,若溶液变蓝色,则说明空气中含有O3。已知O3与KI溶液反应生成两种单质,则该反应的离子方程式为_____________________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖,使得对如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式: ![]()
(2)焦炭可用于制取水煤气。测得12 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为 。
(3)活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质),生成气体E和F。当温度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量如下表: ![]()
上述反应T1℃时的平衡常数为K1,T2℃时的平衡常数为K2。
Ⅰ.计算K1= 。
Ⅱ.根据上述信息判断,温度T1和T2的关系是(填序号) 。![]()
(4)CO2经常用氢氧化钠来吸收,现有0.4 molCO2,若用200ml 3mol/LNaOH溶液将其完全吸收,溶液中离子浓度由大到小的顺序为: 。
(5)CO还可以用做燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用Li2CO3和 Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混和气为正极助燃气,制得在 650 ℃下工作的燃料电池,其负极反应式:
则
正极反应式:___ ,电池总反应式 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
实验室里通常用MnO2与浓盐酸反应制取氯气,其反应的化学方程式为:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+ 2H2O
(1)在该反应中,如有1 mol Cl2生成,被氧化的HCl的物质的量是 mol,转移电子的物质的量是 mol。
(2)某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到含有ClO-与ClO3-物质的量之比为1∶1的混合液,反应的化学方程式是 。
(3)报纸报道了多起卫生间清洗时,因混合使用“洁厕灵”(主要成分是盐酸)与“84消毒液”(主要成分是NaClO)发生氯气中毒的事件。试根据你的化学知识分析,原因是(用离子方程式表示) 。
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