【題目】重金屬元素鉻的毒性較大,含鉻廢水需經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后才能排放。
I.某工業(yè)廢水中主要含有Cr3+,同時(shí)還含有少量的Fe2+、 Fe3+、 Al3+、 Ca2+和Mg2+等,且酸性較強(qiáng)。為回收利用,通常采用如下流程處理:
注:部分陽離子常溫下以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的pH見下表。
氫氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Al(OH)3 | Cr(OH)3 |
pH | 3.7 | 9.6 | 11.1 | 8 | 9(>9溶解) |
(1)氧化過程中可代替H2O2加入的試劑是________(填序號)。
A.Na2O2 B.HNO3 C.FeCl3 D.KMnO4
(2)加入NaOH溶液調(diào)整溶液pH=8時(shí),除去的離子是________(填序號);已知鈉離子交換樹脂的原理:Mn++nNaR→MRn+nNa+,此步操作被交換除去的雜質(zhì)離子是____(填序號)。
A.Fe3+ B.Al3+ C.Ca2+ D.Mg2+
(3)還原過程中,每消耗172.8gCr2O72-轉(zhuǎn)移4.8 mol e-,該反應(yīng)離子方程式為________。
Ⅱ.酸性條件下,六價(jià)鉻主要以Cr2O72-形式存在,工業(yè)上常用電解法處 理含Cr2O72-的廢水。
實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置模擬處理含Cr2O72-廢水,陽極反應(yīng)是Fe-2e-=Fe2+,陰極反應(yīng)式2H++2e-=H2↑隨著電解進(jìn)行,陰極附近pH升高。
(1)電解時(shí)能否用Cu電極來代替Fe電極?____(填“能”或“不能”), 理由是______________。
(2)電解時(shí)陽極附近溶液中Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+的離子方程式為________________。
(3)上述反應(yīng)得到的金屬陽離子在陰極區(qū)可沉淀完全,從其對水的電離平衡影響角度解釋其原因__________。
(4)若溶液中初始含有0.lmol Cr2O72-,則生成的陽離子全部轉(zhuǎn)化成沉淀的質(zhì)量是_____g。
【答案】A AB CD 3S2O32-+4Cr2O72-+13H2O==6SO42-+8Cr (OH)3↓+2OH- 不能 因陽極產(chǎn)生的 Cu2+不能使Cr2O72-還原到低價(jià)態(tài) Cr2O72-+6Fe2++14H+== 2Cr3++6Fe3++7H2O 水中的H+在陰極區(qū)放電,H+濃度減小促使水的電離平衡H2OH++ OH-向右移動(dòng),陰極區(qū)OH-濃度增大與金屬陽離子在陰極區(qū)結(jié)合而沉淀完全 84.8
【解析】
某工業(yè)廢水中主要含有Cr3+,同時(shí)還含有少量的Fe2+、 Fe3+、 Al3+、 Ca2+和Mg2+等,加H2O2的目的是把Fe2+氧化為Fe3+,同時(shí)Cr3+被氧化成Cr2O72-,再加NaOH調(diào)節(jié)pH得到Cr(OH)(H2O)5SO4.
(1) 加氧化劑的是把Fe2+氧化為Fe3+,同時(shí)Cr3+被氧化成Cr2O72-,不能引入新雜質(zhì),所以可用Na2O2代替H2O2。答案:A。
(2)加入NaOH溶液調(diào)整溶液PH,當(dāng)pH=8時(shí),Fe3+、 Al3+都轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀被除去。已知鈉離子交換樹脂的原理:Mn++nNaR→MRn+nNa+,此步操作被交換除去的雜質(zhì)離子是Ca2+ 和.Mg2+。所以答案: AB 、 CD。
(3)每消耗0.8mol Cr2O72-轉(zhuǎn)移4.8mol e-,則1molCr2O72-轉(zhuǎn)移6mol電子,所以生成Cr3+,S2O32-被氧化為SO42-,則反應(yīng)的離子方程式為:3S2O32-+4Cr2O72-+13H2O==6SO42-+8Cr (OH)3↓+2OH-。
(1)若用Cu電極來代替Fe電極,在陽極上銅失去電子得到的陽離子是銅離子,該離子不具有還原性,不能和重鉻酸根之間發(fā)生反應(yīng),故答案為:不能;因陽極產(chǎn)生的 Cu2+不能使Cr2O72-還原到低價(jià)態(tài)。
(2)Cr2O72-具有強(qiáng)氧化性,可以將亞鐵離子氧化為鐵離子,自身被還原為2Cr3+,反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是:6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O,故答案為:6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O。
(3)因?yàn)樗械?/span>H+在陰極區(qū)放電,所以H+濃度減小促使水的電離平衡H2OH++ OH-向右移動(dòng),陰極區(qū)OH-濃度增大與金屬陽離子在陰極區(qū)結(jié)合而沉淀完全。答案_水中的H+在陰極區(qū)放電,H+濃度減小促使水的電離平衡H2OH++ OH-向右移動(dòng),陰極區(qū)OH-濃度增大與金屬陽離子在陰極區(qū)結(jié)合而沉淀完全。
(4)由6Fe2++Cr2O72-+14H+═6Fe3++2Cr3++7H2O知若溶液中初始含有0.lmol Cr2O72-,則生成的陽離子Fe3+、Cr3+全部轉(zhuǎn)化成沉淀為Fe(OH)3和 Cr(OH)3,他們的質(zhì)量是0.6mol107g/mol+0.2103g/mol=84.8g,答案:84.8。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】I.某反應(yīng)在體積為5L的恒容密閉的絕熱容器中進(jìn)行,各物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化情況如下圖所示(已知A、B、C均為氣體)。
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。
(2)反應(yīng)開始至2分鐘時(shí),B的平均反應(yīng)速率為______________。
(3)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________。
A.υ(A)=2υ(B) B.容器內(nèi)氣體密度不變 C.υ逆(A)=υ正(C)
D.各組分的物質(zhì)的量相等 E. 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
(4)由圖求得平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為________。
II.已知甲烷燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式為CH4+2O2CO2+2H2O,若以4mol/L 500mL KOH(aq)為電解質(zhì)溶液,將其設(shè)計(jì)為原電池,則
(1)其正極電極方程式為___________。
(2)至某時(shí)刻溶液中c(CO32-)=1mol/L,則導(dǎo)線上通過的電子的物質(zhì)的量為_____,此時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下CH4體積_____ L 。(假設(shè)化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能;溶液體積保持不變)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室中需要配制0.2 mol/L的NaCl溶液950mL,配制時(shí)應(yīng)選用的容量瓶的規(guī)格和稱量的NaCl的質(zhì)量分別是( )
A.1000 mL,l1.7gB.950mL,11.1 gC.500mL,11.7gD.100mL,11.7g
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)分類正確的是( 。
A.Na2O2、Fe2O3、Al2O3均為堿性氧化物B.稀豆?jié){、硅酸溶膠、CuSO4溶液均為膠體
C.燒堿、冰醋酸、四氯化碳均為電解質(zhì)D.鹽酸、水玻璃、漂白液均為混合物
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【題目】下列各組離子中,能在強(qiáng)酸溶液里大量共存,并且溶液呈無色透明的是( 。
A.MnO4-,K+,Na+,NO3-B.Na+,K+,HCO3-,Cl-
C.Ba2+,K+,S2-,SO42-D.Na+,NH4+,Cl-,SO42-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】①和 ②紅磷和白磷 ③和 ④和 ⑤和 ⑥和
(1)屬于同素異形體的是________(2)互為同位素的是________
(3)互為同分異構(gòu)體的是________(4)屬于同系物的是________
(5)屬于同種物質(zhì)的是________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】密閉容器中的可逆反應(yīng) 2HI(g) I2(g) +H2(g) ,能說明反應(yīng)達(dá)到平衡的是
A. 反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而變化
B. 單位時(shí)間內(nèi)消耗2moHI,同時(shí)生成1moH2
C. HI的濃度與I2的濃度相等
D. 混合氣體的顏色不變
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙烯酮的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=C=O,是一種重要的有機(jī)中間體,可由乙酸分子內(nèi)脫水得到。下列說法不正確的是
A. 1mol乙烯酮與1molH2完全反應(yīng)生成1mol乙醇
B. 乙烯酮中所有的原子均處于同一平面內(nèi)
C. 乙烯酮與水反應(yīng)生成乙酸的反應(yīng)屬于加成反應(yīng)
D. 乙烯酮與互為同分異構(gòu)體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】隨原子序數(shù)遞增,八種短周期元素(用字母x等表示)原子半徑的相對大小、最高正價(jià)或最低負(fù)價(jià)的變化如下圖所示。
根據(jù)判斷出的元素回答問題:
(1)f在周期表中的位置是___________。
(2)比較d、e常見離子的半徑大小(用化學(xué)式表示,下同):______>______;比較g、h的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱:_______。
(3)寫出一種既含離子鍵又含極性共價(jià)鍵e的氧化物的電子式:_____。
(4)已知1 gX的單質(zhì)在足量d2中燃燒,恢復(fù)至室溫,放出142.9kJ熱量,寫出表示其燃燒熱的熱化學(xué)方程式:____。
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