【題目】利用化學(xué)原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測與合理處理。某工廠對制革工業(yè)污
泥中Cr(Ⅲ)的處理工藝流程如下:
已知:①硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
②常溫下,部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下:
陽離子 | Fe3+ | Mg2+ | Al3+ | Cr3+ |
沉淀完全時的pH | 3.7 | 11.1 | 5.4(>8溶解) | 9(>9溶解) |
(1)實驗室用18.4 mol·L-1的濃硫酸配制480 mL 2 mol·L-1的硫酸,需量取濃硫酸___mL;配制時所用玻璃儀器除量筒、燒杯和玻璃棒外,還需____________________________。
(2)H2O2的作用是將濾液Ⅰ中的Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,寫出此反應(yīng)的離子方程式:
___________________________________________。
(3)加入NaOH溶液使溶液呈堿性,既可以除去某些雜質(zhì)離子,同時又可以將Cr2O72-轉(zhuǎn)化為__________(填微粒的化學(xué)式)
(4)鈉離子交換樹脂的反應(yīng)原理為:Mn+ + n NaR = MRn + n Na+,則利用鈉離子交換樹脂可除去濾液Ⅱ中的金屬陽離子有__________________。
(5)寫出上述流程中用SO2進(jìn)行還原時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______________________________。
(6)沉淀滴定法是測定粒子濃度的方法之一,為了測定某廢水中SCN-濃度,可用標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液滴定待測液,已知:
銀鹽性質(zhì) | AgCl | AgI | AgCN | Ag2CrO4 | AgSCN |
顏色 | 白 | 黃 | 白 | 磚紅 | 白 |
Ksp | 1.8×10-10 | 8.3×10-17 | 1.2×10-16 | 3.5×10-11 | 1.0×10-12 |
滴定時可選為滴定指示劑的是____(選填編號),滴定終點現(xiàn)象是________________________。
A.NaCl B.K2CrO4 C.KI D.NaCN
【答案】 54.3 500mL容量瓶、膠頭滴管 2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+ CrO42- Mg2+、Ca2+ 2CrO42-+3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42- +2OH- B 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時,沉淀由白色變?yōu)榇u紅色,且半分鐘內(nèi)沉淀顏色不再改變
【解析】試題分析:本題以制革工業(yè)污泥中Cr(III)處理的流程為載體,考查流程的分析,物質(zhì)的量濃度溶液的配制,方程式的書寫,沉淀滴定實驗,溶度積的應(yīng)用。
(1)根據(jù)“大而近”的原則,配制480mL溶液應(yīng)選用500mL容量瓶。根據(jù)c(濃溶液)V(濃溶液)=c(稀溶液)V(稀溶液),18.4mol/LV(濃H2SO4)=2mol/L500mL,解得V(濃H2SO4)=54.3mL,需要量取濃硫酸54.3mL。配制的實驗步驟為:計算→量取→稀釋→冷卻→轉(zhuǎn)移→洗滌→初步振蕩→定容→搖勻→裝瓶貼標(biāo)簽,配制時所用的玻璃儀器除量筒、燒杯和玻璃棒外,還需500mL容量瓶、膠頭滴管。
(2)H2O2將Cr3+氧化成Cr2O72-,H2O2被還原,反應(yīng)可寫成H2O2+Cr3+→Cr2O72-,根據(jù)得失電子守恒配平為3H2O2+2Cr3+→Cr2O72-,結(jié)合原子守恒、電荷守恒以及濾液I呈酸性,H2O2將Cr3+氧化的離子方程式為3H2O2+2Cr3++H2O=Cr2O72-+8H+。
(3)根據(jù)各金屬陽離子形成沉淀的pH,加入NaOH溶液調(diào)pH=8,將Fe3+、Al3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去;同時將Cr2O72-轉(zhuǎn)化為CrO42-,反應(yīng)可表示為Cr2O72-+2OH-=2CrO42-+H2O。
(4)加入NaOH溶液調(diào)pH=8除去了浸取液中的Fe3+和Al3+,根據(jù)浸取液中含有的金屬陽離子,利用鈉離子交換樹脂除去濾液II中的金屬陽離子為Mg2+、Ca2+。
(5)根據(jù)流程加入SO2將CrO42-還原為Cr(OH)(H2O)5SO4,SO2被氧化成SO42-,反應(yīng)可寫成SO2+CrO42-→Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-,S元素的化合價由+4價升至+6價,Cr元素的化合價由+6價降至+3價,根據(jù)得失電子守恒配平為3SO2+2CrO42-→2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-,結(jié)合原子守恒、電荷守恒和溶液呈堿性,寫出離子方程式為3SO2+2CrO42-+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-。
(6)A,若選擇NaCl作指示劑,AgCl、AgSCN的顏色都是白色,無法判斷滴定終點;B,若選用K2CrO4作指示劑,Ksp(Ag2CrO4) Ksp(AgSCN),滴入AgNO3先與SCN-形成沉淀,當(dāng)SCN-沉淀完全,滴入一滴AgNO3溶液與K2CrO4產(chǎn)生磚紅色沉淀,可判斷滴定終點;C,若選用KI作指示劑,Ksp(AgI)Ksp(AgSCN),AgSCN與AgI類型相同,更易形成AgI沉淀,無法判斷滴定終點;D,若選用NaCN作指示劑,由于Ksp(AgCN)Ksp(AgSCN),AgSCN與AgCN類型相同,更易形成AgCN沉淀,且AgCN、AgSCN的顏色都是白色,無法判斷滴定終點;選用K2CrO4作為指示劑,答案選B。終點實驗現(xiàn)象為:當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時,沉淀由白色變?yōu)榇u紅色,且半分鐘內(nèi)沉淀顏色不再改變。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上可利用下圖所示電解裝置吸收和轉(zhuǎn)化SO2(A、B均為惰性電極)。下列說法正確的是
A.A電極接電源的正極
B.A極區(qū)溶液的堿性逐漸增強(qiáng)
C.本裝置中使用的是陰離子交換膜
D.B極的電極反應(yīng)式為SO2+2e-+2H2O ===+4H+
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2019年10月1日,在慶祝中華人民共和國成立70周年的閱兵儀式上,最后亮相的DF-31A洲際戰(zhàn)略導(dǎo)彈是我國大國地位、國防實力的顯著標(biāo)志。其制作材料中包含了Fe、Cr、Ni、C等多種元素。回答下列問題:
(1)基態(tài)鐵原子的價電子排布式為__。
(2)與Cr同周期且基態(tài)原子最外層電子數(shù)相同的元素,可能位于周期表中的__區(qū)。
(3)實驗室常用KSCN溶液、苯酚()檢驗Fe3+。其中N、O、S的第一電離能由大到小的順序為__(用元素符號表示),苯酚中碳原子的雜化軌道類型為__。
(4)鐵元素能與CO形成Fe(CO)5。羰基鐵[Fe(CO)5]可用作催化劑、汽油抗爆劑等。1molFe(CO)5分子中含__molσ鍵,與CO互為等電子體的一種離子的化學(xué)式為__。
(5)碳的一種同素異形體的晶體可采取非最密堆積,然后在空隙中插入金屬離子獲得超導(dǎo)體。如圖為一種超導(dǎo)體的面心立方晶胞,C60分子占據(jù)頂點和面心處,K+占據(jù)的是C60分子圍成的__空隙和__空隙(填幾何空間構(gòu)型);若C60分子的坐標(biāo)參數(shù)分別為A(0,0,0),B(,0,),C(1,1,1)等,則距離A位置最近的陽離子的原子坐標(biāo)參數(shù)為__。
(6)Ni可以形成多種氧化物,其中一種NiaO晶體晶胞結(jié)構(gòu)為NaCl型,由于晶體缺陷,a的值為0.88,且晶體中的Ni分別為Ni2+、Ni3+,則晶體中Ni2+與Ni3+的最簡整數(shù)比為__,晶胞參數(shù)為428pm,則晶體密度為__g/cm3(NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,列出表達(dá)式)。
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【題目】下列說法不正確的是
A.用Na2S作沉淀劑,除去廢水中的Cu2+和Hg2+
B.向ZnS沉淀中滴加CuSO4溶液可以得到CuS沉淀
C.Mg(OH)2固體在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),該固體可溶于NH4Cl溶液
D.溶解度小的沉淀不能轉(zhuǎn)化為溶解度大的沉淀
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氨是重要的工業(yè)原料,在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、國防和化工等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。
I.(1)工業(yè)上用N2和H2在一定條件下合成氨,下列措施能使正反應(yīng)速率增大,且使平衡混合物中NH3的體積分?jǐn)?shù)一定增大的是________。
A.降低反應(yīng)溫度 B.壓縮反應(yīng)混合物 C.充入N2 D.液化分離NH3
(2)常溫下向100mL0.2mo/L的氨水中逐滴加入0.2mol/L的鹽酸,所得溶液的pH、溶液中NH4+和NH3·H2O物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與加入鹽酸的體積的關(guān)系如下圖所示,根據(jù)圖像回答下列問題。
①表示NH3·H2O濃度變化的曲線是__________(填“A”或“B")。
②NH3·H2O的電離常數(shù)為_______(已知lg1.8 = 0.26)。
③當(dāng)加入鹽酸體積為50ml時,溶被中c(NH4+)- c(NH3·H2O) =_____mol/L (用數(shù)字表示)。
Ⅱ.若液氨中也存在類似水的電離( H2O+H2OH3O+ +OH-),碳酸鈉溶于液氨后也能發(fā)生完全電離和類似水解的氨解。
(1)寫出液氨的電離方程式_________.
(2)寫出碳酸鈉溶于液氨后第一級氨解的離子方程式__________
(3)寫出碳酸鈉的液氨溶液中各離子濃度的大小關(guān)系____________
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【題目】用H2O2、KI和洗潔精可完成“大象牙膏”實驗(短時間內(nèi)產(chǎn)生大量泡沫),某同學(xué)依據(jù)文獻(xiàn)資料對該實驗進(jìn)行探究。
(1)資料1:KI在該反應(yīng)中的作用:
H2O2+I-=H2O+IO-;H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-?偡磻(yīng)的化學(xué)方程式是________________。
(2)資料2:H2O2分解反應(yīng)過程中能量變化如圖所示,其中①有KI加入,②無KI加入。下列判斷正確的是___________(填字母)。
a. 加入KI后改變了反應(yīng)的路徑
b. 加入KI后改變了總反應(yīng)的能量變化
c. H2O2+I-=H2O+IO-是放熱反應(yīng)
(3)實驗中發(fā)現(xiàn),H2O2與KI溶液混合后,產(chǎn)生大量氣泡,溶液顏色變黃。再加入CCl4,振蕩、靜置,氣泡明顯減少。
資料3:I2也可催化H2O2的分解反應(yīng)。
①加CCl4并振蕩、靜置后還可觀察到___________,說明有I2生成。
②氣泡明顯減少的原因可能是:i. H2O2濃度降低;ii. ________。以下對照實驗說明i不是主要原因:向H2O2溶液中加入KI溶液,待溶液變黃后,分成兩等份于A、B兩試管中。A試管加入CCl4,B試管不加CCl4,分別振蕩、靜置。觀察到的現(xiàn)象是_____________。
(4)資料4:I-(aq)+I2(aq)I3-(aq) K=640。
為了探究體系中含碘微粒的存在形式,進(jìn)行實驗:向20 mL一定濃度的H2O2溶液中加入10mL 0.10mol·L-1 KI溶液,達(dá)平衡后,相關(guān)微粒濃度如下:
微粒 | I- | I2 | I3- |
濃度/(mol·L-1) | 2.5×10-3 | a | 4.0×10-3 |
①a=__________。
②該平衡體系中除了含有I-,I2,I3-外,一定還含有其他含碘微粒,理由是________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是( 。
A.圖a中,插入海水中的鐵棒,越靠近底端腐蝕越嚴(yán)重
B.圖b中,開關(guān)由M改置于N時,Cu﹣Zn合金的腐蝕速率減小
C.圖c中,接通開關(guān)時Zn腐蝕速率增大,Zn上放出氣體的速率也增大
D.圖d中,Zn﹣MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】聚乙烯醇肉桂酸酯(M)可用作光刻工藝中的抗腐蝕涂層,其合成路線如下:
已知:R1—CHO+R2—CH2CHOCHOHR1CHCHOR2
請回答:
(1)C的化學(xué)名稱為______________;M中含氧官能團(tuán)的名稱為____________。
(2)F→G的反應(yīng)類型為__________;
檢驗產(chǎn)物G中新生成官能團(tuán)的實驗方法為______________________________。
(3)C→D的化學(xué)方程式為________________________________________。
(4)E的結(jié)構(gòu)簡式為_______________________;
H的順式結(jié)構(gòu)簡式為_____________________________。
(5)同時滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體有________種(不考慮立體異構(gòu));
①屬于芳香族化合物、谀馨l(fā)生水解反應(yīng)和銀鏡反應(yīng)
其中核磁共振氫譜有4種吸收峰的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為_________________(任寫一種)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】若用AG表示溶液的酸度,其表達(dá)式為:AG=lgc(H+)/c(OH-)。室溫下,實驗室里用0.1mol/L的鹽酸溶液滴定10mL0.1mol/LMOH溶液,滴定曲線如下圖所示。下列說法正確的是
A. 該流定過程可選擇酚酞作為指示劑
B. 溶液中由水電離的c(H+):C點>D點
C. C點時加入鹽酸溶液的體積等于10mL
D. 若B點加入的鹽酸溶液體積為5mL,所得榕液中:c(M+)+c(H+)=c(MOH)+c(OH-)
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