【題目】利用化學(xué)原理對工廠排放的廢水等進(jìn)行有效檢測與合理處理。某工廠處理含+6價鉻的污 水工藝的流程如下:
(1)請寫出N2H4的電子式____________________。
(2)下列溶液中,可以代替上述流程中N2H4的是______________(填選項序號)。
A. FeSO4溶液 B.濃硝酸 C.酸性KMnO4溶液 D. Na2SO3溶液
(3)已知加入N2H4的流程中,N2H4轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì),則該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________________。
(4)Cr(OH)3的化學(xué)性質(zhì)與A1(OH)3相似。在上述生產(chǎn)過程中加入NaOH溶液時要控制溶液的pH不能過高,原因可用離子方程式表示為_______________________________。
(5)實際工業(yè)生產(chǎn)中,有時還可采用陽離子交換樹脂法來測定沉淀后溶液中Cr3+的含量,其原理是Mn++nNaR=nNa++MRn,其中NaR為陽離子交換樹脂,Mn+為要測定的離子(此時氫離子不參與交換)。常溫下,將pH=5的廢水經(jīng)過陽離子交換樹脂后,測得溶液中Na+比交換前增加了0.046 g·L-1,則該條件下Cr(OH)3的Ksp的值為___________________________。
(6)在實際的含鉻廢水處理中,還可采用直接沉淀的方法,處理成本較低。
①己知含鉻廢水中存在著平衡,Cr2O72-和CrO42-在溶液中可相互轉(zhuǎn)化,請用離子方程式表示它們之間的轉(zhuǎn)化反應(yīng)____________________________。
②在實際工業(yè)生產(chǎn)中,加入沉淀劑BaCl2溶液之前還要加入一定量的NaOH,這樣有利于沉淀的生成,則生成沉淀的化學(xué)式為__________________________________。
【答案】 AD 2:3 Cr(OH)3+OH-=[Cr(OH)4]- 或Cr(OH)3+OH-=Cr- +2H2O 6.7×10-31 Cr2O72-+OH-=2CrO42-+2H+ BaCrO4
【解析】含Cr2O72-離子的廢水加入N2H4溶液調(diào)節(jié)溶液pH=2-3,重鉻酸根離子被還原為Cr3+離子,再加入氫氧化鈉溶液控制溶液pH生成Cr(OH)3。
(1)N2H4的電子式為,故答案為:;
(2)可以代替上述流程中N2H4溶液,需要具有還原性,能還原重鉻酸根離子。A.FeSO4溶液中亞鐵離子具有還原性,可以還原Cr2O72-離子,故A符合; B.濃HNO3溶液具有強(qiáng)氧化性,不能表現(xiàn)還原性,不能還原Cr2O72-,故B不符合;C.酸性KMnO4 是強(qiáng)氧化劑不能還原Cr2O72-,故C不符合;D.Na2SO3溶液中亞硫酸根離子具有還原性,可以還原Cr2O72-,故D符合;故答案為:AD;
(3)加入N2H4的流程中,N2H4轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì),即生成氮氣和水,反應(yīng)中N元素由-2價變成0價,化合價升高4,Cr元素化合價由+6價變成+3價,降低6,則該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為4:6=2:3,故答案為:2:3;
(4)Cr(OH)3的化學(xué)性質(zhì)與Al(OH)3相似。如果加入NaOH溶液時溶液的pH過高,Cr(OH)3將被氫氧化鈉溶解,離子方程式為Cr(OH)3+OH-=CrO2- +2H2O,故答案為:Cr(OH)3+OH-=CrO2- +2H2O;
(5)陽離子交換樹脂法來測定沉淀后溶液中Cr3+的含量,其原理是Cr3++3NaR═3Na++CrR3,其中NaR為陽離子交換樹脂,Mn+為要測定的離子Cr3+,Na+比交換前增加了4.6×10-2gL-1,物質(zhì)的量濃度=×102mol/L=2×10-3mol/L,計算被交換的離子Cr3+濃度=×2×10-3mol/L,Cr(OH)3(s)3c(OH-)+c(Cr3+),將pH=5的廢水經(jīng)過陽離子交換樹脂后,溶液中c(OH-)=10-9mol/L,Ksp=c3(OH-)c(Cr3+)=[10-9]3××2×10-3mol/L=6.7×10-31,故答案為:6.7×10-31;
(6)①Cr2O72-和CrO42-在溶液中相互轉(zhuǎn)化,離子方程式為Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,故答案為:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+;
②含鉻廢水中存在著平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+.在實際工業(yè)生產(chǎn)中,加入沉淀劑BaCl2溶液之前還要加入一定量的NaOH,這樣有利于沉淀的生成,氫氧根離子和氫離子反應(yīng)生成水,促使平衡正向進(jìn)行,有利于鉻元素轉(zhuǎn)化為鉻酸鋇沉淀,則生成沉淀的化學(xué)式為:BaCrO4;故答案為:BaCrO4。
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【題目】香蘭素是重要的香料之一,它可由丁香酚經(jīng)多步反應(yīng)合成。
有關(guān)上述兩種化合物的說法正確的是
A. 常溫下1 mol丁香酚只能與1 mol Br2反應(yīng)
B. 丁香酚不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
C. 1 mol香蘭素最多能與3 mol氯氣發(fā)生加成反應(yīng)
D. 香蘭素分子中至少有12個原子共平面
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【題目】鈦酸鋇是一種強(qiáng)介電化合物材料,具有高介電常數(shù)和低介電損耗,是電子陶瓷中使用最廣泛的材料之一,被譽為“電子陶瓷工業(yè)的支柱”,工業(yè)制取方法如下,先獲得不溶性草酸氧鈦鋇晶體[BaTiO(C2O4)2·4H2O],煅燒后可獲得鈦酸鋇粉體。
(1)酸浸時發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為__________________;
(2)配制TiCl4溶液時通常將TiCl4固體溶于濃鹽酸再加水稀釋,其目的是_________________________;
(3)加入H2C2O4溶液時,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________;可循環(huán)使用的物質(zhì)X是________(填化學(xué)式),設(shè)計實驗方案驗證草酸氧鈦鋇晶體是否洗滌干凈:_______________________;
(4)煅燒草酸氧鈦鋇晶體得到BaTiO3的同時,生成高溫下的氣體產(chǎn)物有CO、_______和_________;
(5)工業(yè)上用飽和Na2CO3溶液處理重晶石(主要成分是BaSO4),待達(dá)到平衡后,移走上層清液,重復(fù)多次操作,將其轉(zhuǎn)化為易溶于酸的BaCO3,再由BaCO3制備其它鋇鹽。已知常溫下:Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,Ksp(BaCO3)=2.58×10-9,請問至少需要______ mol·L-1的碳酸鈉溶液浸泡才能實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化(忽略CO32-的水解)。
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【題目】M被廣泛用于醫(yī)藥、香料的合成,其一種合成路線如下(反應(yīng)試劑與反應(yīng)條件已省略):
已知A與B互為同分異構(gòu)體。完成下列填空:
(1)寫出M中含氧官能團(tuán)的名稱:__________。1mol D最多能與___________mol 發(fā)生加成反應(yīng)。
(2)反應(yīng)②所需試劑與條件是______________。反應(yīng)③的反應(yīng)類型是__________________。
(3)寫出結(jié)構(gòu)簡式。A ___________________C _______________________
(4)寫出檢驗D已完全轉(zhuǎn)化為M的方法。___________________。
(5)寫出兩種符合下列要求的M的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。 _____________
i. 苯環(huán)上的一氯代物只有兩種 ii. 能發(fā)生水解反應(yīng) iii. 分子中含有兩個甲基
(6)有人認(rèn)為僅用反應(yīng)①就能得到B,但事實證明產(chǎn)物中B的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于A,由此可以得到的結(jié)論是:_____________________。
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【題目】在容積均為1L的三個密閉容器中,分別放入鐵粉并充入1mo1CO ,控制在不同溫度下發(fā)生反應(yīng):當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到5min時,測得CO的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法一定正確的是
A. 反應(yīng)進(jìn)行到5min時,b容器中v(正)=v(逆)
B. 正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),平衡常數(shù):K(T1)>K(T2)
C. b中v(正)大于a中v(逆)
D. 達(dá)到平衡時,a、b、c中CO的轉(zhuǎn)化率為b>c>a
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【題目】肼( N2H4)是一種高能燃料,在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛。
(1)0.5mol肼中含有__________ mol極性共價鍵。
(2) 肼的性質(zhì)與氨氣相似,易溶于水,有如下反應(yīng)過程:
N2H4+H2ON2H4·H2ON2H5++OH-
①常溫下,某濃度N2H5C1溶液的pH為5,則該溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)為______mol/L。
②常溫下,0.2mol/L N3H4溶液0.1mol/L HCL溶液等體積混合,混合溶液的pH>7,
則溶液中v(N2H5+)________v(N2H4·H2O)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)工業(yè)上可用肼(N2H4)與新制Cu(OH)2反應(yīng)制備納米級Cu2O,同時放出N2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________。
(4)發(fā)射火箭時,肼為燃料,雙氧水為氧化劑,兩者反應(yīng)成氮氣與水蒸氣。已知1.6g液態(tài)肼在上述反應(yīng)中放出64.22kJ的熱量,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___________________。
(5)肼-雙氧水燃料電池由于其較高的能量密度而廣受關(guān)注,其工作原理如圖所示。則電池正極反應(yīng)式為_______________,電池工作過程中,A極區(qū)溶液的pH____________(填“增大”“減小”或“不變”)
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【題目】某無色溶液中可能含有I-、NH4+、Cu2+、SO32-,向該溶液中加入少量溴水,溶液呈無色,則下列關(guān)于溶液組成的判斷正確的是( )。
①肯定不含I-;②肯定不含Cu2+;③肯定含有SO32-;④可能含有I-
A.①③ B.①②③ C.①③④ D.②③④
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【題目】稱取(NH4)2SO4和NH4HSO4混合物樣品7.58g,加入含0.1mol NaOH的溶液,加熱充分反應(yīng),生成NH3 1792mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則(NH4)2SO4和NH4HSO4的物質(zhì)的量比為
A. B. C. D.
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【題目】下列說法正確的是
A.互稱為同分異構(gòu)體的物質(zhì)不可能具有相同的通式
B.通式相同的不同有機(jī)物一定屬于同系物
C.互為同分異構(gòu)體的物質(zhì)之問物理性質(zhì)一定不同,但化學(xué)性質(zhì)一定相似
D. 具有相同官能團(tuán)的有機(jī)物不一定是同系物
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