【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(guò)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(cè)量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的鐵炭混合物對(duì)水中Cu2+和Pb2+的去除率,結(jié)果如右圖所示。
①當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時(shí),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?jǐn)?shù)大于50%時(shí),隨著鐵的質(zhì)量分?jǐn)?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(jià)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(huì)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(jiàn)右圖),產(chǎn)生該差異的可能原因是 。
【答案】(1)Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O;
(2)①活性炭對(duì)Cu2+和Pb2+有吸附作用 ②鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,鐵炭混合物中微電池?cái)?shù)目減少;
(3)①2Fe2++BH4-+4OH-=2Fe+ B(OH)4-+2H2↑;②納米鐵粉與H+反應(yīng)生成H2;③Cu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(guò)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?jǐn)?shù)為0時(shí),也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,原因是活性炭是酥松多孔的物質(zhì),表面積大,吸附力強(qiáng),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當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50%時(shí),隨著鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,Cu2+和Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,鐵炭混合物中微電池?cái)?shù)目減少。
(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(jià)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(qiáng),會(huì)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,在相同條件下,納米鐵粉去除含有Cu2+的水溶液的NO3-的速率較快,原因可能原因是Cu2+對(duì)反應(yīng)起促進(jìn)作用,Cu2+是該反應(yīng)的催化劑。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】CuSO4溶液與K2C2O4溶液混合反應(yīng),產(chǎn)物之一是只含一種陰離子的藍(lán)色鉀鹽水合物。通過(guò)下述實(shí)驗(yàn)確定該晶體的組成。
步驟a:稱取0.6720 g樣品,放入錐形瓶,加入適量2 mol·L-1稀硫酸,微熱使樣品溶解。再加入30 ml水加熱,用0.2000 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗8.00 ml。
步驟b:接著將溶液充分加熱,使淡紫紅色消失,溶液最終呈現(xiàn)藍(lán)色。冷卻后,調(diào)節(jié)pH并加入過(guò)量的KI固體,溶液變?yōu)樽厣?/span>產(chǎn)生白色沉淀CuI。用0.2500 mol·L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗8.00 ml。
已知涉及的部分離子方程式為:
步驟a:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑
步驟b:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
(1)已知室溫下CuI的Ksp=1. 27×10-12,欲使溶液中c(Cu+)≤1.0×10-6 mol·L-1,應(yīng)保持溶液中c(I-)≥ mol·L-1。
(2)MnO4-在酸性條件下,加熱能分解為O2,同時(shí)生成Mn2+。該反應(yīng)的離子方程式為 。
若無(wú)該操作,則測(cè)定的Cu2+的含量將會(huì) (填“偏高”、“偏低” 或“不變”)。
(3)步驟b用淀粉溶液做指示劑,則滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為 。
(4)通過(guò)計(jì)算確定樣品晶體的組成。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)指出下列能量的變化:(每空1分)
學(xué)校燃燒煤煮飯 ,用畜電池點(diǎn)亮燈泡 。
(2)原電池是化學(xué)對(duì)人類的一項(xiàng)重大貢獻(xiàn)。某興趣小組為研究原電池原理,設(shè)計(jì)如圖裝置:
①a和b不連接時(shí),燒杯中現(xiàn)象是 。
②a和b用導(dǎo)線連接,Cu極為原電池___極(填“正”或“負(fù)”),電極反應(yīng)式為: ;溶液中H+移向_____(填“Cu”或“Zn”)極。電池總反應(yīng)式為: 。
③若電解質(zhì)溶液改為AgNO3溶液,當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí),則理論上Cu片質(zhì)量變化為_ ___g。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】反應(yīng)A(g)+3B(g)===2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為
①v(A)=0.45 mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1
③v(C)=0.4 mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1
下列有關(guān)反應(yīng)速率的比較中正確的是
A.①>②>③>④ B.④<③=②<① C.④>③=②>① D.④>③>②>①
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】電-Fenton法是用于水體里有機(jī)污染物降解的高級(jí)氧化技術(shù)。其反應(yīng)原理如圖所示,其中電解產(chǎn)生的H2O2與Fe2+發(fā)生Fenton反應(yīng):Fe2++H2O2Fe3++OH- +·OH,生成的羥基自由基(·OH)能氧化降解有機(jī)污染物。下列說(shuō)法不正確的是
A.電源的A極是負(fù)極
B.電解池中只有O2、Fe3+發(fā)生還原反應(yīng)
C.陽(yáng)極上發(fā)生電極反應(yīng):H2O-e-·OH + H+
D.消耗1molO2,可以產(chǎn)生4mol ·OH
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】水熱法制備納米顆粒Y(化合物)的反應(yīng)為:
3Fe2++2S2O32-+O2+aOH-=Y+S4O62-+2H2O。下列說(shuō)法中,不正確的是
A.S2O32-是還原劑
B.Y的化學(xué)式為Fe2O3
C.a(chǎn)=4
D.每有1 mol O2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為4 mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】若不斷地升高溫度,實(shí)現(xiàn)“雪花→水→水蒸氣→氧氣和氫氣”的變化.在變化的各階段被破壞的粒子間的主要相互作用依次是( )
A.氫鍵 分子間作用力 非極性鍵
B.氫鍵 極性鍵 分子間作用力
C.氫鍵 氫鍵 極性鍵
D.分子間作用力 氫鍵 非極性鍵
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知2NO2N2O4(無(wú)色氣體)。a的容積保持不變,b的上蓋可隨容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)的改變而上下移動(dòng),以保持容器內(nèi)外壓強(qiáng)相等。保持溫度不變,將等量的NO2充入“起始態(tài)”相同的容器a、b中,同時(shí)開始反應(yīng)。
(1)5min后,容器a中反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)測(cè)得N2O4的濃度為0.15mol/L,則前5minNO2的平均反應(yīng)速率為 ;b中達(dá)到平衡所需要的時(shí)間 5min。(填“>”、“<”或“=”)
(2)達(dá)到平衡時(shí),b中的密度變?yōu)樵瓉?lái)的4/3倍,則NO2轉(zhuǎn)化率為 。
(3)下列信息能說(shuō)明上述反應(yīng)在b中達(dá)到平衡狀態(tài)的是
A.每消耗2molNO2,同時(shí)生成1molN2O4
B.反應(yīng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
C.氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化
D.氣體的密度不再發(fā)生變化
E.2v(NO2)正=v(N2O4)逆
F.容器內(nèi)顏色不再變化
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】元素周期表是學(xué)習(xí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的重要工具,下圖是元素周期表的一部分,表中所列序號(hào)①—⑧分別代表一種元素。
請(qǐng)用相應(yīng)的元素符號(hào)或化學(xué)式回答下列問(wèn)題。
(1)表中金屬性最強(qiáng)的元素是 ,③、④、⑤的原子半徑由大到小的順序是 。
(2)①與②形成分子的空間結(jié)構(gòu)可能是 (填序號(hào))。
(3)①與⑦形成的化合物的電子式為 ,其中所含化學(xué)鍵的類型是 。
(4)④的最高氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是 ,它與⑥的一種氧化物反應(yīng)的離子方程式是 。
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