【題目】某硫酸工廠的廢水中含有較多的H+、Cu2+、Fe2+、SO42-、AsO43-、HAsO42-、 H2AsO4-等需要處理的雜質(zhì)離子,其中一種處理流程如圖所示

已知:Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)2]=8.6×10-16;H3AsO4為弱酸。

(1)沉淀A的主要成分的化學(xué)式是__________________。

(2)常溫下pH=7的溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為_______,此時Fe2+是否沉淀完全_______(填“是”或“否”)。

(3)若氧化過程中生成了某種膠體,用離子方程式解釋氧化過程中溶液pH降低的原因__________。

(4)最后一次調(diào)節(jié)pH時pH過低或過高砷的去除率都會明顯降低,pH過低時可能的原因是________(從平衡角度解釋);pH過高時可能的原因是_________________(從沉淀轉(zhuǎn)化的角度解釋)。

(5)硫化法是另一種處理含砷廢水的方法,涉及的反應(yīng)有

Na2S+H2SO4Na2SO4+H2S

2H3AsO3+3H2SAs2S3↓+6H2O

As2S3+H2SO4(濃) As2O3↓+4S↓+H2O

在反應(yīng)①和③中,硫酸表現(xiàn)出的性質(zhì)依次是_______、_______

【答案】 CaSO4 2.2×10-6mol/L 4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3(膠體)+8H+ H+會抑制H3AsO4的電離,溶液中AsO43-濃度較小,不易與Fe3+形成沉淀 FeAsO4會轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,AsO43-又進(jìn)入水中(答案合理即可) 酸性 (強(qiáng))氧化性

【解析】根據(jù)Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)2]=8.6×10-16;可知,銅離子完全沉淀時的c(OH-)===×10-8pH約為7;亞鐵離子完全沉淀時的c(OH-)===×10-6,pH8~9;H3AsO4為弱酸。某硫酸工廠的廢水中含有較多的H+、Cu2+、Fe2+SO42-AsO43-、HAsO42- H2AsO4-等需要處理的雜質(zhì)離子,在廢水中加入石灰乳,并調(diào)節(jié)pH=3,根據(jù)上述計算,只有硫酸鈣可能形成沉淀,加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=7,能夠使銅離子沉淀,通入空氣將亞鐵離子氧化,生成鐵離子,加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=5~7形成FeAsO4

(1)根據(jù)上述分析,沉淀A的主要成分為硫酸鈣,故答案為:CaSO4;

(2)常溫下pH=7的溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為==2.2×10-6 mol/L,此時c(Fe2+)===8.6×10-2 mol/L,Fe2+沒有沉淀完全,故答案為:2.2×10-6mol/L;否;

(3)若氧化過程中生成了某種膠體,可能的原因是4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3(膠體)+8H+,溶液pH降低,故答案為:4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3(膠體)+8H+;

(4)最后一次調(diào)節(jié)pHpH過低或過高砷的去除率都會明顯降低,pH過低時H+會抑制H3AsO4的電離,溶液中AsO43-濃度較小,不易與Fe3+形成沉淀;pH過高時,FeAsO4會轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,AsO43-又進(jìn)入水中,故答案為:H+會抑制H3AsO4的電離,溶液中AsO43-濃度較小,不易與Fe3+形成沉淀FeAsO4會轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,AsO43-又進(jìn)入水中;

(5)反應(yīng)①Na2S+H2SO4Na2SO4+H2S為非氧化還原反應(yīng),體現(xiàn)了硫酸的酸性;反應(yīng)③As2S3+H2SO4() As2O3↓+4S↓+H2O中硫酸中S元素的化合價降低,被含有,體現(xiàn)了硫酸的氧化性,故答案為:酸性;氧化性。

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化學(xué)平衡主要研究下列哪一類反應(yīng)的規(guī)律(

A. 可逆反應(yīng) B. 任何反應(yīng) C. 溶液間反應(yīng) D. 氣體間反應(yīng)

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【題目】工業(yè)上利用氟碳鈰礦(主要成分CeCO3F)提取CeCl3的一種工藝流程如下:

請回答下列問題:

(1)已知CeCO3FC+4價,Ce元素的化合價為_______。焙燒后Ce元素被________。(填氧化還原”)

(2)酸浸過程中用稀硫酸和H2O2替換HCl不會造成環(huán)境污染。寫出稀硫酸、H2O2CeO2反應(yīng)的離子方程式:_______________________________。

(3)向Ce(BF4)3中加入KCl溶液的目的是__________________。

(4)CeCl3 .6H2O屬于___________物(填純凈混合物”)

(5)準(zhǔn)確稱取0.75gCeCl3樣品置于錐形瓶中,加入適量過硫酸銨溶液將Ce3+氧化為Ce4+,然后加入25ml 0.10mol/l (NH4)2Fe(SO4)2與之恰好反應(yīng)完。(已知:Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+)該樣品中CeCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。

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【題目】(1)常溫下,在27.5g 水中溶解12.5gCuSO4· 5H2O,溶液恰好達(dá)到飽和,該溶液的密度為2.0g/cm3。求:

①該溶液中CuSO4的物質(zhì)的量濃度為____________。

②取出10.0 mL該溶液,配成物質(zhì)的量濃度為1.00 mol/L的稀溶液,則稀釋后溶液的體積是____mL。

(2)有一瓶子,盛滿氫氣時總質(zhì)量為m1g,盛滿氧氣時總質(zhì)量為m2g。若改裝入二氧化碳?xì)怏w,該瓶總質(zhì)量為__________g。

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【題目】下列關(guān)于熱化學(xué)反應(yīng)的描述中正確的是

A已知H(aq)+OH(aq)===H2O(l) ΔH=57.3 kJ·mol1,則H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH=2×(57.3) kJ·mol1

B燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的熱化學(xué)方程式是CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=192.9 kJ·mol1,則CH3OH(g)的燃燒熱為192.9 kJ·mol1

CH2(g)的燃燒熱是285.8 kJ·mol1,則2H2O(g)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.6 kJ·mol1

D葡萄糖的燃燒熱是2 800 kJ·mol1,則C6H12O6(s)+3O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l) ΔH=1 400 kJ·mol1

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【題目】要對熱穩(wěn)定性強(qiáng)的高沸點液態(tài)有機(jī)物和低沸點的雜質(zhì)的混合物進(jìn)行提純一般使用的方法(

A.重結(jié)晶B.蒸餾C.過濾D.萃取

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【題目】下列所指物質(zhì)一定屬于純凈物的是

A. 常溫下的二氧化氮氣體

B. 分子式為CH2Cl2的物質(zhì)

C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,按體積比為1:1混合的NH3和水

D. 只含鐵和氧兩種元素且Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為72.41%的物質(zhì)

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【題目】(1)根據(jù)下列圖示,寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

A.___________________________________

B___________________________________。

(2)已知16 g固體硫完全燃燒時放出148.4 kJ的熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___________________。

(3)如圖是598 K時,N2與H2反應(yīng)過程中能量變化的曲線圖。該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________。

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【題目】正丁醚常用作有機(jī)反應(yīng)的溶劑。實驗室制備正丁醚的反應(yīng)和主要實驗裝置如下:

2CH3CH2CH2CH2OH(CH3CH2CH2CH2)2O + H2O。反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下


相對分子質(zhì)量

沸點/℃

密度/g·cm-3

水中溶解性

正丁醇

74

117.2

0.8109

微溶

正丁醚

130

142.0

0.7704

幾乎不溶

合成反應(yīng):

6 mL濃硫酸和37 g正丁醇,按一定順序添加到A中,并加幾粒沸石。

加熱A中反應(yīng)液,迅速升溫至135℃,維持反應(yīng)一段時間。

分離提純:

A中液體冷卻后將其緩慢倒入盛有70 mL水的分液漏斗中,振蕩后靜置,分液得粗產(chǎn)物。

粗產(chǎn)物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗滌,分液后加入約3 g無水氯化鈣顆粒,靜置一段時間后棄去氯化鈣。

將上述處理過的粗產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾,收集餾分,得純凈正丁醚11 g。

請回答:

1)步驟中濃硫酸和正丁醇的添加順序為 。

2)加熱A前,需先從 (填“a”“b”)口向B中通入水。

3)步驟的目的是初步洗去 ,振蕩后靜置,粗產(chǎn)物應(yīng)從分液漏斗的 (填)口分離出。

4)步驟中最后一次水洗的目的為

5)步驟中,加熱蒸餾時應(yīng)收集 (填選項字母)左右的餾分。

a100℃ b117℃ c135℃ d142℃

6)反應(yīng)過程中會觀察到分水器中收集到液體物質(zhì),且分為上下兩層,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,分水器中液體逐漸增多至充滿時,上層液體會從左側(cè)支管自動流回A。分水器中上層液體的主要成分為 ,下層液體的主要成分為

7)本實驗中,正丁醚的產(chǎn)率為 。(保留兩位有效數(shù)字)

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