【題目】Cr、S等元素的化合物常會造成一些環(huán)境問題,科研工作者正在研究用各種化學(xué)方法來消除這些物質(zhì)對環(huán)境的影響。

1)還原沉淀法是處理含鉻(Cr2O72CrO42)工業(yè)廢水的常用方法,過程如下:

已知:常溫下,初始濃度為1.0 mol·L1Na2CrO4溶液中c(Cr2O72)c(H+)的變化如圖所示。則上述流程中CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-的離子方程式為______________________。

還原過程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為__________

③Cr3+Al3+的化學(xué)性質(zhì)相似,對CrCl3溶液蒸干并灼燒,最終得到的固體的化學(xué)式為____________。

常溫下,Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32,欲使處理后廢水中的c(Cr3+)降至1.0×10-5mol·L1(即沉淀完全),應(yīng)調(diào)節(jié)至溶液的pH=_____。

2亞硫酸鹽法吸收煙中的SO2

將煙氣通入1.0mol/L Na2SO3溶液,當(dāng)Na2SO3恰好完全反應(yīng)時,溶液pH約為3,此時,溶液中各種離子濃度由大到小的順序為_________(用離子濃度符號和號表示)。

室溫下,將煙道氣通入(NH4)2SO3溶液中,測得溶液pH與含硫組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系如圖所示。

已知部分弱電解質(zhì)的電離常數(shù)(25℃)如下:

電解質(zhì)

電離常數(shù)

H2SO3

Ka1=1.54×10-2

Ka2=1.02×10-7

NH3·H2O

Kb=1.74×10-5

i(NH4)2SO3溶液呈____(填、)性,其原因是_________________。

ii)圖中b點時溶液pH=7,則n(NH4+):n(HSO3- )=_________。

【答案】CrO42-2H+Cr2O72-H2O 1:6 Cr2O3 5 c(Na+)c(HSO3-)c(H+)c(SO32-)c(OH-) H2SO3的第二電離常數(shù)Ka2=1.02×10-7小于NH3·H2O的電離常數(shù)Kb,故SO32-的水解程度比NH4+的水解程度大,溶液呈堿性 3:1

【解析】

(1)從圖中可以看出,c(Cr2O72) c(H+)的增大而不斷增大,當(dāng)c(H+)=6.0×10-7mol/L時,c(Cr2O72)=0.4mol/L,此時反應(yīng)達平衡狀態(tài),所以此反應(yīng)為可逆反應(yīng)。由此可得CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-的離子方程式為CrO42-2H+Cr2O72-H2O 答案為CrO42-2H+Cr2O72-H2O

依據(jù)電子守恒,氧化劑Cr2O72與還原劑Fe2+的關(guān)系為:Cr2O72——6Fe2+

從而得出還原過程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:6。答案為1:6

③ Cr3+Al3+的化學(xué)性質(zhì)相似,說明Cr3+在水溶液中易發(fā)生水解反應(yīng),最終生成Al(OH)3,灼燒時再分解為鉻的氧化物。所以對CrCl3溶液蒸干并灼燒,最終得到的固體的化學(xué)式為Cr2O3。答案為Cr2O3

④ Ksp[Cr(OH)3]=1.0×10-32

,pH=5。答案為5;

(2) 將煙氣通入1.0mol/L Na2SO3溶液,當(dāng)Na2SO3恰好完全反應(yīng)時,全部生成NaHSO3,此時溶液pH約為3,則表明HSO3-以電離為主。

發(fā)生的電離、水解反應(yīng)方程式為:HSO3-H++SO32- HSO3-+H2OH2SO3+OH-、H2OH++OH- 且前面反應(yīng)進行的程度大于后面反應(yīng), 從而得出溶液中各種離子濃度由大到小的順序為c(Na+)c(HSO3-)c(H+)c(SO32-)c(OH-)。

答案為c(Na+)c(HSO3-)c(H+)c(SO32-)c(OH-)

i)在(NH4)2SO3溶液中,NH4+、SO32-都將發(fā)生水解,從表中數(shù)據(jù)Ka2=1.02×10-7、

Kb=1.74×10-5可以看出,HSO3-的電離常數(shù)小,SO32-的水解常數(shù)大,所以溶液呈堿性。

答案為堿;

溶液呈堿性的原因是:溶液H2SO3的第二電離常數(shù)Ka2=1.02×10-7小于NH3·H2O的電離常數(shù)Kb,故SO32-的水解程度比NH4+的水解程度大,溶液呈堿性。

答案為:H2SO3的第二電離常數(shù)Ka2=1.02×10-7小于NH3·H2O的電離常數(shù)Kb,故SO32-的水解程度比NH4+的水解程度大,溶液呈堿性。

ii)圖中b點時溶液pH=7,此時c(HSO3-)=c(SO32-),則c(NH4HSO3)=c[(NH4)2SO3],從而得出n(NH4+) :n(HSO3- )= 3:1 答案為3:1。

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】下圖是一種天然藥物橋環(huán)分子合成的部分路線圖(反應(yīng)條件已經(jīng)略去):

已知:①LiBH4可將醛、酮、酯類還原成醇,但不能還原羧酸、羧酸鹽、碳碳雙鍵;LiBH4遇酸易分解。

RCH2COOR' RCH(CH3)COOR',RCOR' RCH(OH)R'RCOOR' RCH2OH+R'OH。

1)反應(yīng)A→B中需要加入試劑X,其分子式為C4H8O2,X的結(jié)構(gòu)簡式為_____

2CLiBH4還原得到D,C→D不直接用鎳作催化劑H2還原的原因是______

3)寫出一種滿足下列條件的A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為_____________。①屬于芳香族化合物;②能使FeCl3溶液顯色;③分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫。

4)寫出E和銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_________。

5)根據(jù)已有知識并結(jié)合相關(guān)信息,設(shè)計B→C的合成路線圖(CH3I和無機試劑任選),合成路線常用的表示方式為:____________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表為元素周期表一部分,針對表中①~⑥元素,回答下列問題

(1)①元素在周期表中的位置是第二周期 ________ 族。

(2)②和⑤兩種元素中原子半徑較大的是 _________(填元素符號)。③和④兩種元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物中堿性較強的是___(填化學(xué)式)。

(3)寫出③的單質(zhì)在⑥單質(zhì)中燃燒的化學(xué)方程式______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】草酸(分子式為H2C2O4,沸點:150℃)是生物體的一種代謝產(chǎn)物,廣泛分布于植物、動物和真菌體中。下列有關(guān)判斷不正確的是(

A.45g草酸中含有1.204×1024個氧原子

B.1mol草酸中含有6.02×1023個分子

C.草酸的摩爾質(zhì)量是90g/mol

D.1mol草酸在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有下列反應(yīng):

①2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

②CaO+H2O=Ca(OH)2

③Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O

④Zn+2HCl=ZnCl2+H2

⑤2KClO32KCl+3O2

⑥CaCO3CaO+CO2

⑦2CO+O22CO2

⑧SO42-+Ba2+=BaSO4

(1)既是分解反應(yīng)又是氧化還原反應(yīng)的是_____,既是化合反應(yīng)又是氧化還原反應(yīng)的是______(均填序號)。

(2)請用單向橋表示反應(yīng)①的電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:________________。其中,該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是___________,還原產(chǎn)物是__________。

(3)反應(yīng)③的離子反應(yīng)方程式為_________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】K、Al、SiCu、Ni均為重要的合金材料,在工業(yè)生產(chǎn)、科技、國防領(lǐng)域有著廣泛的用途,請回答下列問題:

1K元素處于元素同期表的_____區(qū)。

2)下列狀態(tài)的鋁中,電離最外層一個電子所需能量最大的是______(填標(biāo)號)。

A. [Ne]   B.[Ne]  C.[Ne] D. [Ne]

    3s  3s 3p 3s 3p 3s 3p 3p

3)從核外電子排布角度解釋高溫下Cu2OCuO更穩(wěn)定的原因是_____________

4)一些化合物的熔點如下表所示:

化合物

NaCl

KCl

SiO2

熔點/°C

801

770

1723

解釋表中化合物之間熔點差異的原因________________________________。

5NiSO4溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4。

①N、OS三種元素中電負性最大的是_______。

寫出一種與[Ni(NH3)6]SO4中的陰離子互為等電子體的分子的分子式_________

③1mol[Ni(NH3)6]SO4中含有δ鍵的數(shù)目為___________。

④NH3VSEPR模型為____;NH3、SO42-的中心原子的雜化類型分別為___、___。

6KNi、F三種元素組成的一種晶體的長方體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,該晶體的密度ρ=______g·cm-3(用代數(shù)式表示)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1)下列關(guān)于充電電池、干電池的敘述合理的是___

①干電池可以實現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化和電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化

②鋅錳干電池長時間連續(xù)使用時內(nèi)裝糊狀物可能流出腐蝕電器

③充電電池可以無限制地反復(fù)放電、充電

④充電是使放電時的氧化還原反應(yīng)逆向進行

2)鉛蓄電池中,正極材料為PbO2,負極材料為Pb,放電時其負極反應(yīng)式為___。

3)原電池在NaOH溶液介質(zhì)中,鋁為負極,其負極反應(yīng)式為__。

4)航天技術(shù)中使用的氫氧燃料電池具有高能、輕便和無污染等優(yōu)點。氫氧燃料電池有酸式和堿式兩種,它們放電時的電池總反應(yīng)式都為2H2+O2=2H2O。

①酸式氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液是稀硫酸,其負極反應(yīng)式為2H2-4e-=4H+,則其正極反應(yīng)式為____。

②堿式氫氧燃料電池的電解質(zhì)溶液是KOH溶液,則其負極反應(yīng)式為___。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)敘述正確的是( )

A. 分子中含有1個手性C原子

B. 氫鍵是一種特殊化學(xué)鍵,它廣泛地存在于自然界中

C. 碘單質(zhì)在水溶液中溶解度很小是因為I2H2O都是非極性分子

D. 含氧酸可用通式XOm(OH)n來表示,若n值越大,則含氧酸的酸性越大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】硼元素的單質(zhì)和化合物很多,我們可以利用所學(xué)知識認識和理解它們。

1)硼元素位于元素周期表的__________區(qū);硼元素的價電子排布式為_________

2B、CSiH、O原子形成的單鍵和BC、Si原子自成單鍵的鍵能如下表所示:

化學(xué)鍵

鍵能

389

411

318

561

358

452

293

346

222

①自然界中硼主要以含氧化合物的形式存在的原因是_____________

②類似于烷烴,BSi也有一系列氫化物,但從物質(zhì)數(shù)量角度看:硅烷<硼烷<烷烴。原因是_________

③推測晶體B的晶體類型是__________。

3)乙硼烷具有強還原性,它和氫化鋰反應(yīng)生成硼氫化鋰,硼氫化鋰常用于有機合成。構(gòu)成。B原子的雜化軌道類型為_______中三種元素電負性由大到小的順序是__________(寫元素符號)。

4)氮化硼(BN)是一種重要的功能陶瓷材料?赏ㄟ^下列反應(yīng)得到:

內(nèi)物質(zhì)的空間構(gòu)型為__________

②在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中,晶體的層間距為a pm,鍵鍵長為b pm,則六方氮化硼晶體的密度為__________(用表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。

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