某工業(yè)廢水中可能含有如下幾種陰陽離子:

陽離子

Fe3+、Al3+、Fe2+、Ba2+、Na+

陰離子

Cl、CO32-、NO3、SO42-、SiO32-

現(xiàn)對該廢水樣品進(jìn)行以下研究:
Ⅰ.向試管中滴加濃鹽酸,有少量的無色氣體生成,氣體遇空氣立即變?yōu)榧t棕色;

Ⅱ.若向Ⅰ所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。

Ⅲ.若向Ⅰ所得的溶液中加入過量的NaOH溶液,有紅褐色沉淀生成。過濾后向所得濾液中通入過量的CO2氣體,有白色絮狀沉淀生成。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),回答下列問題:

(1)該廢水中一定含有的陰離子是     ,一定不含有的陽離子是      ;
(2)寫出Ⅲ的所得濾液中通入過量的CO2氣體生成白色絮狀沉淀的離子方程式(只寫這一個(gè)):         ;

(3)已知用鋁粉可以除去廢水中的一種陰離子(X)。若控制溶液的pH為10.7左右,再加入鋁粉,除去X離子的同時(shí)產(chǎn)生氨氣和氮?dú),且體積比為1﹕4,完成下列反應(yīng)的離子方程式并配平:(X用具體的離子符號表示)

Al   +  X +  OH。紸lO2+  NH3  +  N2  +         

該反應(yīng)的還原產(chǎn)物是     。若除去0.2mol X離子,要消耗鋁      g。

(4)若將廢水中的鐵元素完全轉(zhuǎn)化成Fe3+,此時(shí)測得c(Fe3+)=1.0×10-2mol·L-1,要想將其轉(zhuǎn)換為Fe(OH)3沉淀而除去,則應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH至少大于            。(已知常溫下Fe(OH)3Ksp=1.0×10-38


【知識點(diǎn)】離子反應(yīng),氧化還原反應(yīng),溶度積的計(jì)算  B1  B3  H5

【答案解析】(1)NO3  SO42-;   Ba2+
(2)AlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3
(3)16Al + 9NO3+ 7OH-  =16AlO2-  + NH3↑+ 4N2↑+ 2H2O ;   NH、N2。 9.6g 

(4)2 

   解析: (1)少量的無色氣體NO生成,氣體遇空氣立即變?yōu)榧t棕色NO2,說明含有NO3;加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成說明含有SO42-,故不含Ba2+;過量的NaOH溶液,有紅褐色沉淀生成說明含有Fe3+;向所得濾液中通入過量的CO2氣體,有白色絮狀沉淀生成說明含有Al3+,故不含CO32-和SiO32-。(3)從此反應(yīng)中可以看出X反應(yīng)完了之后生成了NH3和N2,根據(jù)元素守恒得到X應(yīng)為NO3;反應(yīng)前有氫元素,根據(jù)元素守恒得到反應(yīng)后也應(yīng)該有氫元素,故產(chǎn)物中還有H2O;根據(jù)化合價(jià)升降相等可以得到此反應(yīng)。分析本反應(yīng)中的化合價(jià)的變化可以看到氮元素化合價(jià)降低即還原產(chǎn)物為NH3 和 N2  

根據(jù)反應(yīng)16Al + 9NO3+ 7OH-  =16AlO2-  + NH3↑+ 4N2↑+ 2H2O

16mol   9molNO3

       n (Al)        0.2mol

n (Al)=16×0.2/9 mol

故m (Al)= 9.6g 

(4)Ksp=1.0×10-38= c(Fe3+c3(OH-)

c(Fe3+)=1.0×10-2mol·L-1,故c (OH-)=1.0×10-12 mol·L-1,又KW=1.0×10-14,故c (H+)=1.0×10-2 mol·L-1,pH=2,故將Fe3+轉(zhuǎn)換為Fe(OH)3沉調(diào)節(jié)溶液pH至少大于2。

【思路點(diǎn)撥】本題考查了離子反應(yīng)和離子共存的應(yīng)用,氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用,溶度積的計(jì)算,涉及到的知識內(nèi)容較多,綜合性較強(qiáng)。


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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下列各組離子,在指定的環(huán)境中可能大量共存的是( 。

 

A.

水電離出來的c(H+)=10﹣13mol/L的溶液:K+、HCO3、Br、Ba2+

 

B.

滴加石蕊試液顯紅色的溶液:Fe2+、NH4+、Cl、NO3

 

C.

與金屬鋁反應(yīng)只能放出氫氣的溶液:NO3、K+、Cl、Na+、OH

 

D.

c(H+)>c(OH)的溶液中:Na+、K+、SO42﹣、S2﹣

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


 A、B、C都是有機(jī)化合物,且有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:ABC,A的相對分子質(zhì)量比B大2,C的相對分子量比B大16,C能與過量的NaOH反應(yīng)生成一種常見的氣體,以下說法正確的是(  )

 

A.

A是乙炔,B是乙烯

B.

A是乙烯,B是乙烷

 

C.

A是乙醇,B是乙醛

D.

A是環(huán)己烷,B是苯

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


分子式為C8H8O3的芳香族化合物有多種不同的結(jié)構(gòu),這些物質(zhì)在食品、化妝品等行業(yè)有廣泛用途.

(1)C8H8O3的某一同分異構(gòu)體尼泊金酯的結(jié)構(gòu)簡式如圖.

①下列對尼泊金酯的判斷不正確的是  

a.能發(fā)生水解反應(yīng)                b.能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

c.分子中所有原子都在同一平面上  d.與濃溴水反應(yīng)時(shí),1mol尼泊金酯消耗1mol Br2

②尼泊金酯與NaOH溶液在一定條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式是  

(2)C8H8O3的另一種同分異構(gòu)體甲滿足以下條件:

①與足量的NaOH溶液完全反應(yīng)時(shí),1mol甲消耗3molNaOH

②遇FeCl3溶液顯色③苯環(huán)上的一氯取代物只有一種

甲可能的結(jié)構(gòu)簡式是    

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.根據(jù)下列化學(xué)實(shí)驗(yàn)示意圖及表中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,從理論上分析得出的結(jié)論正確的是(    )

選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

結(jié)論

A

a

左燒杯鐵表面有氣泡,右燒杯銅表面有氣泡

活動性:Al>Fe>Cu

B

b

左邊棉花變?yōu)槌壬,右邊棉花變(yōu)樗{(lán)色

氧化性:Cl2>Br2>I2

C

c

白色固體先變?yōu)榈S色,后變?yōu)楹谏?/p>

溶解度:AgCl < AgBr <Ag2S

D

d

錐形瓶中有氣體產(chǎn)生,燒杯中液體變渾濁

非金屬性:Cl>C>Si

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在一定條件下的密閉容器中,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)(g表示氣態(tài)),在下列四種狀態(tài)中處于平衡狀態(tài)的是(  )

速率

A

B

C

D

v/mol·(L·s)-1

vA=1

vB=2

vA=1

vC=1

v/mol·(L·s)-1

vB=1

vC=2

vC=2

vC=2

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在2 L容器中3種物質(zhì)間進(jìn)行反應(yīng),X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖。反應(yīng)在t時(shí)刻達(dá)到平衡,依圖所示:

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________。

(2)反應(yīng)起始至t,Y的平均反應(yīng)速率是_________________。

(3)X的轉(zhuǎn)化率是_____________________________________。

(4)關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是________。

A.到達(dá)t時(shí)刻反應(yīng)已停止

B.在t時(shí)刻之前X的消耗速率大于它的生成速率

C.在t時(shí)刻正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率

D.在t時(shí)刻達(dá)到平衡是因?yàn)榇藭r(shí)反應(yīng)物總物質(zhì)的量與生成物總物質(zhì)的量相等

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在某溫度時(shí),水的離子積為1.0×10-12 mol2·L-2,若該溫度下某溶液中[H+]為1.0×10-7 mol·L-1,則該溶液(  )

A.呈堿性         B.呈酸性        C.呈中性        D.[OH-]=1 000[H+]

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關(guān)于次氯酸性質(zhì)的描述,錯(cuò)誤的是(  )

 

A.

不穩(wěn)定,易分解放出氧氣

B.

能使潮濕的有色布條褪色

 

C.

具有漂白作用和消毒作用

D.

是一種比碳酸酸性強(qiáng)的酸

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