【題目】鐵炭混合物(鐵屑和活性炭的混合物)、納米鐵粉均可用于處理水中污染物。

(1)鐵炭混合物在水溶液中可形成許多微電池。將含有Cr2O72的酸性廢水通過鐵炭混合物,在微電池正極上Cr2O72轉(zhuǎn)化為Cr3+其電極反應(yīng)式為_____________。

(2)在相同條件下,測量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分數(shù)不同的鐵炭混合物對水中Cu2+和Pb2+的去除率,結(jié)果如圖所示。

①當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)為0時,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,其原因是__________。

②當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)大于50%時,隨著鐵的質(zhì)量分數(shù)的增加,Cu2+和Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是_____________。

(3)納米鐵粉可用于處理地下水中的污染物。

①一定條件下,向FeSO4溶液中滴加堿性NaBH4溶液,溶液中BH4(B元素的化合價為+3)與Fe2+反應(yīng)生成納米鐵粉、H2和B(OH)4,其離子方程式為

②納米鐵粉與水中NO3-反應(yīng)的離子方程式為4Fe+NO3+10H+===4Fe2++NH4++3H2O

研究發(fā)現(xiàn),若pH偏低將會導(dǎo)致NO3-的去除率下降,其原因是

③相同條件下,納米鐵粉去除不同水樣中NO3-的速率有較大差異(見圖),產(chǎn)生該差異的可能原因是 。

【答案】(1)Cr2O72+6e+14H+===2Cr3++7H2O (2)①活性炭Cu2+和Pb2+有吸附作用

鐵的質(zhì)量分數(shù)增加,鐵炭混合物中微電池數(shù)目減少

(3)①2Fe2++BH4+4OH===2Fe+ B(OH)4+2H2 納米鐵粉與H反應(yīng)生成H2

Cu或Cu2+催化納米鐵粉去除NO3的反應(yīng)(或形成的Fe-Cu原電池增大納米鐵粉去除NO3的反應(yīng)速率)

【解析】

試題分析:(1)混合物在水溶液中可形成許多微電池。將含有Cr2O72的酸性廢水通過鐵炭混合物,在微電池正極上Cr2O72獲得電子,被還原產(chǎn)生Cr3+,則正極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為Cr2O72+6e+14H+===2Cr3++7H2O;

(2)①當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)為0時,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,原因是活性炭是松多孔的物質(zhì),表面積大,吸附力強,可以吸附水中少量的Cu2+和Pb2+,從而可以降低水中Cu2+和Pb2+的濃度;

②鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分數(shù)大于50%時,隨著鐵的質(zhì)量分數(shù)的增加,鐵炭混合物中微電池數(shù)目減少,因此Cu2+和Pb2+的去除率不升反降;

(3)①一定條件下,向FeSO4溶液中滴加堿性NaBH4溶液,溶液中BH4(B元素的化合價為+3)與Fe2+反應(yīng)生成納米鐵粉、H2和B(OH)4,根據(jù)電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++BH4+4OH===2Fe+ B(OH)4+2H2;

②納米鐵粉與水中NO3-反應(yīng)的離子方程式為4Fe+ NO3+10H+===4Fe2++NH4++3H2O,若pH偏低則溶液的酸性增強,會發(fā)生反應(yīng):Fe+2H+===Fe2++ H2↑;導(dǎo)致NO3-的去除率下降;

③根據(jù)圖像可知,相同條件下,納米鐵粉去除不同水樣中NO3-的速率有較大差異,可能是由于Cu或Cu2+催化納米鐵粉去除NO3的反應(yīng)(或形成的Fe-Cu原電池增大納米鐵粉去除NO3的反應(yīng)速率)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氯化鍶晶體在工業(yè)上常用作鋁的緩蝕劑。工業(yè)上一般用難溶于水的碳酸鍶(SrCO3)為原料(含少量鋇和鐵的化合物等),制備高純六水氯化鍶晶體(SrCl2·6H2O)的過程為:

已知:Ⅰ.SrCl2·6H2O 晶體在61℃時開始失去結(jié)晶水,100℃時失去全部結(jié)晶水。

Ⅱ. 有關(guān)氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下表:

(1)操作①在實際工業(yè)生產(chǎn)中常常把碳酸鍶粉碎并加以攪拌,其目的是 。碳酸鍶與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

(2)酸性條件下,加入30% H2O2溶液,將Fe2+氧化成Fe3+,其離子方程式為__________。能否用新制氯水代替雙氧水 (填“能”或“否”)。

(3)在步驟②-③的過程中,將溶液的pH值由1調(diào)節(jié)至 ;宜用的試劑為

A.1.5 B.4 C.9.7

D.氨水 E.氫氧化鍶粉末 F.碳酸鈉晶體 G.氧化鍶粉末

(4)操作③中所得濾渣的主要成分是 (填化學(xué)式)。

(5)工業(yè)上用50~60℃熱風(fēng)吹干六水氯化鍶,選擇該溫度的原因是 。

(6)步驟⑥中,洗滌氯化鍶晶體最好選用 。

A.水 B.稀硫酸 C.氫氧化鈉溶液 D.氯化鍶飽和溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列裝置是用燃燒法確定有機物分子式常用的裝置。

已知產(chǎn)生的O2按從左到右的流向,所選裝置各導(dǎo)管的正確連接順序是g→f→e→h→i→c→d→a→b→f。

1C裝置中濃硫酸的作用是________________________

2D裝置中MnO2的作用是_______________________。

3燃燒管中CuO的作用是_____________________

4若實驗中所取樣品只含C、H、O三種元素中的兩種或三種,準確稱取0.92 g樣品,經(jīng)充分反應(yīng)后,A 質(zhì)量增加1.76 g,B管質(zhì)量增加1.08 g,則該樣品的化學(xué)式為_________。

5若該物質(zhì)的核磁共振氫譜如下圖所示,

則其結(jié)構(gòu)簡式為___________________,該有機物的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式為 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素,在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛;卮鹣铝袉栴}:

1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]____________,有__________個未成對電子。

2GeC是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因是________________。

3)比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點,分析其變化規(guī)律及原因_____________________。


GeCl4

GeBr4

GeI4

熔點/℃

49.5

26

146

沸點/℃

83.1

186

400

4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中,帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。ZnGe、O電負性由大至小的順序是______________

5Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為_______________________,微粒之間存在的作用力是_____________。

6)晶胞有兩個基本要素:

原子坐標參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置,下圖為Ge單晶的晶胞,其中原子坐標參數(shù)A為(0,0,0);B為(,0, );C為(, ,0)。則D原子的坐標參數(shù)為______

晶胞參數(shù),描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a="565.76" pm,其密度為__________g·cm-3(列出計算式即可)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】測定稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的實驗裝置如圖所示。某興趣小組的實驗數(shù)值結(jié)果大于57.3 kJ·mol1(中和熱),原因可能是

A. 實驗裝置中小燒杯杯中低于大燒杯杯口

B. 用濃硫酸代替了稀硫酸

C. 分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

D. 用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后未洗滌,直接測定H2SO4溶液的溫度

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Ⅰ.恒溫恒容下2 mol A氣體和2 mol B氣體通入體積為2 L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)B(g) xC(g)2D(s)。2 min 時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),此時剩余1.2 mol B,并測得C的濃度為1.2 mol/L。

1從開始反應(yīng)至達到平衡狀態(tài),A的轉(zhuǎn)化率為________

2x________。

3下列各項可作為該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標志的是________(填各項代號)

A.壓強不再變化

B.氣體平均相對分子質(zhì)量不再變化

C.氣體密度不再變化

DA的消耗速率與B的消耗速率之比為2:1

Ⅱ.一定條件下,可逆反應(yīng)A2(g)+B2(g) 2C(g)達到平衡時,各物質(zhì)的平衡濃度分別為c(A2)=0.4mol·L—1;c(B2)=0.1mol·L—1;c(C)=1.6mol·L—1。

1若反應(yīng)開始時,反應(yīng)容器中未加入B,10s后達到平衡,則10s內(nèi)用C的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_____________

2A2、B2、C的初始濃度分別用a、bc表示(mol·L—1),則:a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是 。a的取值范圍是 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知Q、R、X、Y、Z、W都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)依次增大,其中Q原子外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的兩倍;化合物R2Z的晶體為離子晶體,Z原子核外的M層中有兩對成對電子;X元素最外層電子數(shù)與最內(nèi)層電子數(shù)相同;Y單質(zhì)的晶體類型在同周期的單質(zhì)中沒有相同的;W元素所在族有三列,只有兩個未成對的電子。請根據(jù)以上信息,回答下列問題:(答題時,Q、R、X、Y、Z、W用所對應(yīng)的元素符號表示)

(1)W的外圍電子(價電子)排布式是

(2)Q、R、X、Y的第一電離能由小到大的順序為_ 。(用元素符號表示)

(3)QZ2分子的空間構(gòu)型為 形。

(4)R的氯化物的熔點比Y的氯化物的熔點_ _(填高或低),理由是_ _ 。

(5)據(jù)報道,只含Q、X、W三種元素的晶體竟然具有超導(dǎo)性。鑒于這三種元素都是常見元素,從而引起廣泛關(guān)注。該晶體的結(jié)構(gòu)如圖,試寫出該晶體的化學(xué)式_ 。晶體中每個X原子周圍距離最近的W原子有__ _個。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】本題有三小題。

(1)已知N2,CO,H2O,NH3,CO2均為高中化學(xué)常見的分子,根據(jù)要求回答有關(guān)問題:

①根據(jù)等電子體原理,寫出CO分子的結(jié)構(gòu)式___________。

②試比較兩分子中的鍵角大小:H2O___________NH3,(填“>”、“=”或“<”

③基態(tài)N原子核外電子有 種不同的運動狀態(tài), B、C、N、O的第一電離能由大到小的順序為

(2)科學(xué)家合成了Si60、N60 Si60分子中每個硅原子只跟相鄰的3個硅原子形成共價鍵,且每個硅原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則28 g Si60分子中π鍵的數(shù)目為

(3)①立方氮化硼結(jié)構(gòu)和硬度都與金剛石相似,但熔點比金剛石低,原因是__________ 。

②在硼酸鹽中,陰離子有鏈狀、環(huán)狀等多種結(jié)構(gòu)形式。圖(a)是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,則多硼酸根離子符號為________,圖(b)是硼砂晶體中陰離子的環(huán)狀結(jié)構(gòu),其中硼原子采取的雜化類型為_________。

(4) “嫦娥五號”探測器采用太陽能電池板提供能量,在太陽能電池板材料中除單晶硅外,還有銅,銦,鎵,硒等化學(xué)物質(zhì),回答下列問題:

①SeO3分子的立體構(gòu)型為

②金屬銅投入氨水或H2O2溶液中均無明顯現(xiàn)象,但投入氨水與H2O2的混合溶液中,則銅片溶解,溶液呈深藍色,寫出該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為

③某種銅合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶胞中距離最近的銅原子和氮原子間的距離為pm,則該晶體的密度為 (用含a的代數(shù)式表示,設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】[物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

[Zn(CN)4]2–在水溶液中與HCHO發(fā)生如下反應(yīng):

4HCHO+[Zn(CN)4]2–+4H++4H2O===[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN

1Zn2+基態(tài)核外電子排布式為____________________。

21 mol HCHO分子中含有σ鍵的數(shù)目為____________mol

3HOCH2CN分子中碳原子軌道的雜化類型是______________。

4)與H2O分子互為等電子體的陰離子為________________

5[Zn(CN)4]2–Zn2+CNC原子形成配位鍵。不考慮空間構(gòu)型,[Zn(CN)4]2–的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為_____________。

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