【題目】氧化鐵是一種重要的無(wú)機(jī)材料,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,催化活性高,具有良好的耐光性、耐熱性和對(duì)紫外線(xiàn)的屏蔽性,從某種工業(yè)酸性廢液(主要含Na+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cl-、SO42—)中回收氧化鐵流程如圖所示:
已知:常溫下Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11;Ksp[Fe(OH)2]=2.2×10-16;Ksp[Fe(OH)3]=3.5×10-38;Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33
(1)寫(xiě)出在該酸性廢液中通入空氣時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_____,指出使用空氣的優(yōu)點(diǎn)是:_______。
(2)已知Fe3+(aq)+3OH-(aq)===Fe(OH)3(s) ΔH=-Q1 kJ/mol,題(1)中每生成1 mol含鐵微粒時(shí),放熱Q2,請(qǐng)你計(jì)算1 mol Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3(s)的熱效應(yīng)ΔH=______。
(3)常溫下,根據(jù)已知條件計(jì)算在pH=5的溶液中,理論上下列微粒在該溶液中可存在的最大濃度c(Fe3+)=_________。
(4)有人用氨水調(diào)節(jié)溶液pH,在pH=5時(shí)將Fe(OH)3沉淀出來(lái),此時(shí)可能混有的雜質(zhì)是_____(填化學(xué)式,下同),用____試劑可將其除去。
【答案】4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O 耗費(fèi)少且無(wú)污染 -(Q2+Q1) kJ/mol 3.5×10-11 mol/L Al(OH)3 NaOH
【解析】
(1)酸性廢液中通入空氣時(shí),Fe2+被空氣中的氧氣所氧化,離子方程式為4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,根據(jù)空氣的來(lái)源和對(duì)環(huán)境的影響分析解答;
(2)根據(jù)蓋斯定律分析計(jì)算;
(3)溶液pH=5,則c(OH-)=10-9molL-1,根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]=3.5×10-38計(jì)算;
(4)根據(jù)Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33和Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11,計(jì)算判斷鋁離子、鎂離子是否完全沉淀,結(jié)合Al(OH)3溶于強(qiáng)堿,而Fe(OH)3不溶分析解答。
(1)酸性廢液中通入空氣時(shí),Fe2+被空氣中的氧氣所氧化,離子方程式為4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,該方法的優(yōu)點(diǎn)是耗費(fèi)少且無(wú)污染,故答案為:4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,耗費(fèi)少且無(wú)污染;
(2)根據(jù)蓋斯定律由Fe3+(aq)+3OH-(aq)=Fe(OH)3(s) △H=-Q1kJ/mol,題(1)中每生成1mol含鐵微粒時(shí),放熱Q2,則1 mol Fe2+全部Fe3+放熱為Q2,Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3(s)的放熱為Q1,所以1 mol Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3(s)的熱效應(yīng)△H=-(Q2+Q1)kJmol-1,故答案為:-(Q2+Q1)kJmol-1;
(3)溶液pH=5,則c(OH-)=10-9molL-1,根據(jù)Ksp[Fe(OH)3]=3.5×10-38,則c(Fe3+)==3.5×10-11molL-1,故答案為:3.5×10-11molL-1;
(4)根據(jù)Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,可計(jì)算出溶液pH=5時(shí),c(OH-)=10-9molL-1,c(Al3+)==1.0×10-6<1.0×10-5,Al3+也幾乎完全沉淀,Mg2+沒(méi)有沉淀故可能混有的雜質(zhì)是Al(OH)3;Al(OH)3溶于強(qiáng)堿,而Fe(OH)3不溶,故可用NaOH溶液除去,故答案為:Al(OH)3;NaOH溶液。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有 A、B、C、D 四種元素,它們的原子序數(shù)依次增大,由 B、C、D 形成的離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。C、D 單質(zhì)都能跟水劇烈反應(yīng),1mol C 單質(zhì)跟水反應(yīng)產(chǎn)生 11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)B 氣體單質(zhì),1mol D 單質(zhì)跟水反應(yīng)產(chǎn)生 11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)A 氣體單質(zhì),此時(shí) D 轉(zhuǎn)化成具有氖原子核外電子層結(jié)構(gòu)的離子。試填空:
(1)B 元素的名稱(chēng)為_____;D 在元素周期表中位置為_____。
(2)C 原子的結(jié)構(gòu)示意圖為_____,A 與 D 形成化合物的電子式為_____。
(3)寫(xiě)出 C、D 單質(zhì)分別與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:C+H2O:_____; D+H2O:_____。
(4)B 與 D 形成的兩種化合物中,其中一種物質(zhì)含有兩種類(lèi)型的化學(xué)鍵,分別為_____,該物質(zhì)屬于_____(填“離子化合物”或“共價(jià)化合物”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中存在如下電離平衡: CH3COOH CH3COO-+H+,對(duì)于該平衡,下列敘述正確的是( )
A. 加入水時(shí),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
B. 加入少量NaOH固體,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
C. 加入少量0.1 mol·L-1 HCl溶液,溶液中c(H+)減小
D. 加入少量CH3COONa固體,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2.0molPCl3和1.0molCl2充入體積不變的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生下述反應(yīng):PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)達(dá)平衡時(shí),PCl5為0.4mol,如果此時(shí)移走1.0molPCl3和0.50molCl2,在相同溫度下再達(dá)平衡時(shí)PCl5的物質(zhì)的量是( )
A. 0.4mol
B. 0.2mol
C. 小于0.2mol
D. 大于0.2mol,小于0.4mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鎳及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)和科研領(lǐng)域有重要的用途。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài) Ni 原子中,電子填充的能量最高的能級(jí)符號(hào)為_________,價(jià)層電子的軌道表達(dá)式為_________。
(2)Ni的兩種配合物結(jié)構(gòu)如圖所示:
A B
①A 的熔、沸點(diǎn)高于B的原因?yàn)?/span>_________。
②A晶體含有化學(xué)鍵的類(lèi)型為___________(填選項(xiàng)字母)。
A.σ鍵 B.π鍵 C.配位鍵 D.金屬鍵
③A晶體中N原子的雜化形式是_________。
(3) 人工合成的砷化鎳常存在各種缺陷,某缺陷砷化鎳的組成為Ni1.2As, 其中 Ni 元素只有+2 和+3 兩種價(jià)態(tài), 兩種價(jià)態(tài)的鎳離子數(shù)目之比為_________。
(4) NiAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:
①鎳離子的配位數(shù)為_________。
②若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體密度為 ρ g·cm-3,則該晶胞中最近的砷離子之間的距離為_________pm。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知Ksp(AgCl)=1.56×10-10,Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有Cl-、Br-和CrO42—,濃度均為0.010 mol·L-1,向該溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1的AgNO3溶液時(shí),三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)?/span>( )
A.Cl-、Br-、CrO42—B.CrO42—、Br-、Cl-C.Br-、Cl-、CrO42— D.Br-、CrO42—、Cl-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列文字表述與反應(yīng)方程式對(duì)應(yīng)且正確的是
A. 苯與液溴的反應(yīng):
B. 2-丙醇的催化氧化反應(yīng):2CH3CH(OH)CH3 + O2 2CH3CH2CHO + 2H2O
C. 鄰羥基苯甲酸與足量的NaHCO3溶液反應(yīng):+2NaHCO3+2CO2↑+2H2O
D. 實(shí)驗(yàn)室制取乙炔的反應(yīng):CaC2+2H2O → Ca(OH)2 + CH≡CH↑
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用0.100 mol·L-1 AgNO3滴定50.0 mL 0.0500 mol·L-1 Cl-溶液的滴定曲線(xiàn)如圖所示。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是
A. 根據(jù)曲線(xiàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可知Ksp(AgCl)的數(shù)量級(jí)為10-10
B. 曲線(xiàn)上各點(diǎn)的溶液滿(mǎn)足關(guān)系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)
C. 相同實(shí)驗(yàn)條件下,若改為0.0400 mol·L-1 Cl-,反應(yīng)終點(diǎn)c移到a
D. 相同實(shí)驗(yàn)條件下,若改為0.0500 mol·L-1 Br-,反應(yīng)終點(diǎn)c向b方向移動(dòng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】捕獲二氧化碳生成甲酸的過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)
A.10.1gN(C2H5)3中所含的共價(jià)鍵數(shù)目為2.1NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LCO2中所含的電子數(shù)目為16NA
C.在捕獲過(guò)程中,二氧化碳分子中的共價(jià)鍵完全斷裂
D.100g 46%的甲酸水溶液中所含的氧原子數(shù)目為5NA
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