利用化學(xué)原理對(duì)工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測(cè)與合理處理。
(一)染料工業(yè)排放的廢水中含有大量有毒的NO2-,可以在堿性條件下加入鋁粉除去(加熱處理后的廢水會(huì)產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體)。除去NO2-的離子方程式為_(kāi)_______。
(二)某工廠對(duì)制革工業(yè)污泥中Cr(Ⅲ)回收與再利用工藝如下(硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3,其次是Fe3、Fe2、Al3、Ca2、Mg2):

常溫下部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表:

陽(yáng)離子
Fe3
Fe2
Mg2
Al3
Cu2
Cr3
開(kāi)始沉淀
時(shí)的pH
1.9
7.0


4.7

沉淀完全
時(shí)的pH
3.2
9.0
11.1
8
6.7
9(>9溶解)
 
(1)酸浸時(shí),為了提高浸取率可采取的措施是________(至少寫一條)。
(2)調(diào)pH=8是為了除去________(填Fe3、Al3、Ca2、Mg2)。
(3)鈉離子交換樹脂的原理為Mn+nNaR→MRn+nNa,被交換的雜質(zhì)離子是________(填Fe3、Al3、Ca2、Mg2)。
(4)試配平氧化還原反應(yīng)方程式:□Na2Cr2O7+□SO2+□H2O = □Cr(OH)(H2O)5SO4+□Na2SO4;每生成1mol Cr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。
(三)印刷電路銅板腐蝕劑常用FeCl3。腐蝕銅板后的混合濁液中,若Cu2、Fe3和Fe2的濃度均為0.10mol·L-1,請(qǐng)參照上表給出的數(shù)據(jù)和提供的藥品,簡(jiǎn)述除去CuCl2溶液中Fe3和Fe2的實(shí)驗(yàn)步驟:①________;②________;③過(guò)濾。(提供的藥品:Cl2、濃H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu)。

(15分)
(一)2Al+OH+NO2-+2H2O===2AlO2-+NH3·H2O
(二)(1)升高溫度、攪拌、過(guò)濾后再向?yàn)V渣中加入硫酸(多次浸取)、適當(dāng)延長(zhǎng)浸取時(shí)間(只要答出任意一點(diǎn)即可,其他合理答案也可)
(2)Fe3、Al3 (3)Mg2、Ca2 (4)1 3 11 2 1 1.5mol
(三)①通入足量氯氣將Fe2氧化成Fe3 ②加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2~4.7

解析試題分析:(一) 加熱處理后的廢水會(huì)產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,說(shuō)明氮的還原產(chǎn)物為NH3, 除去NO2-的離子方程式為:2Al+OH+NO2-+2H2O===2AlO2-+NH3·H2O,答案為:2Al+OH+NO2-+2H2O===2AlO2-+NH3·H2O;
(二)(1) 酸浸時(shí),為了提高浸取率可采取的措施可以從溫度、濃度、時(shí)間、改變反應(yīng)物粒子大小等角度去答。答案為:升高溫度、攪拌、過(guò)濾后再向?yàn)V渣中加入硫酸(多次浸取)、適當(dāng)延長(zhǎng)浸取時(shí)間(只要答出任意一點(diǎn)即可,其他合理答案也可);
⑵從表中看出,pH小于8時(shí)Fe3(3.2)、Al3(8)均沉淀完全,答案:Fe3、Al3;
⑶Fe3、Al3已經(jīng)沉淀,溶液中還有Ca2、Mg2,用離子交換樹脂除去,答案:Ca2、Mg2
⑷用化合價(jià)升降法或電子守恒配平方程式: 1 Na2Cr2O7+  3 SO2+ 11 H2O =   2 Cr(OH)(H2O)5SO4+ 1 Na2SO4,由方程式每生成1mol Cr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物質(zhì)的量為1.5mol,答案:1 3 11 2 1 1.5mol
(三)Fe2 在PH=9.0時(shí)才沉淀完全,而此時(shí)Cu2 已經(jīng)沉淀,所以要能Cl2將Fe2 氧化成Fe3 ,然后加CuO或Cu (OH)2或Cu2(OH)2CO3調(diào)節(jié)PH至3.2~4.7。答案:①通入足量氯氣將Fe2氧化成Fe3 ②加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2~4.7。
考點(diǎn):氧化還原反應(yīng)的配平、化學(xué)速率、Fe3 等常見(jiàn)離子的性質(zhì)和除雜等基礎(chǔ)知識(shí),中等難度。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

已知銅能被稀硝酸溶解,其反應(yīng)的化學(xué)方程式如下
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1)用雙線橋法分析上述反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況(只需標(biāo)出電子得失的方向和數(shù)目)__________________________________________________________________。
(2)上述反應(yīng)中氧化劑是             ,氧化產(chǎn)物是                 
(3)上述反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為            。
(4)若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了0.6 mol電子,產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是             

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

以下反應(yīng)①②可用于從不同原料中提取碘:
①2NaI+MnO2+3H2SO42NaHSO4+MnSO4+2H2O+I(xiàn)2
②2NaIO3+5NaHSO32Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I(xiàn)2
(1)反應(yīng)①中的氧化劑是___________________;反應(yīng)②中的還原產(chǎn)物是________________。
(2)根據(jù)反應(yīng)①②可推知______。
a.氧化性:IO3>SO42         b.氧化性:MnO2>NaIO3
c.還原性:I>Mn2           d.還原性:I2>NaHSO3
(3)已知NaI和NaIO3在酸性條件下能反應(yīng)生成I2 ,寫出該反應(yīng)的離子方程式:
③__________________________________________________________。
(4)三個(gè)反應(yīng)中生成等量的I2時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)最少的是反應(yīng)________(填序號(hào))。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

某高溫還原法制備新型陶瓷氮化鋁(AlN)的反應(yīng)體系中的物質(zhì)有:Al2O3.C.N2.AlN.CO
(1)請(qǐng)將AlN之外的反應(yīng)物與生成物分別填入以下空格內(nèi),配平,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目

(2)若反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移3.01 ×1023個(gè)電子,則該反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積為:      (標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
(3)氮化鋁也能由氯化鋁與氨氣經(jīng)氣相反應(yīng)制得:AlCl3+NH  AlN+3HCl反應(yīng)中,該方法比前者在生產(chǎn)上更具優(yōu)勢(shì)。下列說(shuō)法中,正確的是               。
A.前一方法中的 Al2O3.C.N2結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,反應(yīng)時(shí)破壞化學(xué)鍵需要消耗更多的能量
B.前一方法中的Al2O3和C容易殘留在氮化鋁中
C.兩種方法中氮化鋁均為還原產(chǎn)物

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑,比C12、O2、C1O2、KMnO4氧化性更強(qiáng),無(wú)二次污染,工業(yè)上是先制得高鐵酸鈉,然后在低溫下,向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和,使高鐵酸鉀析出。
(1)干法制備高鐵酸鉀的主要反應(yīng)為:
2FeSO4 + 6Na2O2= 2Na2FeO4 + 2Na2O + 2Na2SO4 + O2
①該反應(yīng)中的氧化劑是            ,還原劑是             ,每生成l molNa2FeO4轉(zhuǎn)移           mol電子。
②簡(jiǎn)要說(shuō)明K2FeO4作為水處理劑時(shí)所起的作用                                ,
                                                                         
(2)濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的反應(yīng)體系中有六種數(shù)粒:Fe(OH)3、C1O、OH、FeO42-、C1、H2O。
①寫出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應(yīng)方程式:                   。
②每生成1mol FeO42- 轉(zhuǎn)移       mo1電子,若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移了0.3mo1電子,則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為              mo1。
③低溫下,在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀(K2FeO4),說(shuō)明什么問(wèn)題                                                                       。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

2013年初,霧霾天氣多次肆虐我國(guó)中東部,該地區(qū)PM2.5嚴(yán)重超標(biāo)。研究表明,PM2.5約60%來(lái)源于某些氣體污染物在空氣中轉(zhuǎn)變而成的二次顆粒物。這些氣體污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨氣、揮發(fā)性有機(jī)物。因此,控制、治理PM2.5污染源成為環(huán)保的重要課題。
(1)研究表明,TiO2在紫外線照射下會(huì)使空氣中的某些分子產(chǎn)生活性基團(tuán)OH,如圖所示,OH與NO2的反應(yīng)為NO2+OHHNO3。寫出OH與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________,該反應(yīng)中被氧化的元素是       。

(2)如圖所示的電解裝置能吸收和轉(zhuǎn)化NO2、NO和SO2。陰極排出的溶液中含S2O42-離子,能吸收NOx氣體,生成的SO32-可在陰極區(qū)再生。請(qǐng)將S2O42-吸收NO2的離子方程式配平,并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
____S2O42-+____NO2+____OH    SO32-+____N2+____

(3)已知上述電解裝置陽(yáng)極反應(yīng)為:SO2-2e+2H2OSO42-+4H,陰極生成的吸收液每吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下7.84 L的氣體,陽(yáng)極區(qū)新生成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49%的硫酸100 g,則被吸收氣體中NO2和NO的物質(zhì)的量之比為             。
(4)PM2.5產(chǎn)生的主要來(lái)源是日常發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過(guò)程中經(jīng)過(guò)燃燒而排放的殘留物,大多含有重金屬等有毒物質(zhì)。一般而言,粒徑2.5微米至10微米的粗顆粒物主要來(lái)自揚(yáng)塵等;2.5微米以下的細(xì)顆粒物(PM2.5)則主要來(lái)自化石燃料的燃燒(如機(jī)動(dòng)車尾氣、燃煤)、揮發(fā)性有機(jī)物的排放等。請(qǐng)你結(jié)合信息,給出降低PM2.5排放的對(duì)策(至少兩條):           ______     。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題

鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化可用下式表示:

回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(1)鐵元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族,原子序數(shù)是26,最外層有2個(gè)電子。元素鐵的原子結(jié)構(gòu)示意圖是           
(2)檢驗(yàn)硫酸鐵溶液中是否存在Fe2+的方法是
(3)
(4)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是水處理過(guò)程中使用的一種新型凈水劑,它的氧化性比高錳酸鉀強(qiáng),其本身在反應(yīng)中被還原為Fe3+。Na2FeO4之所以能凈水,除了能消毒殺菌外,另一個(gè)原因是(結(jié)合離子方程式說(shuō)明)                      。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

將高碘酸H5IO6加入MnSO4溶液中可使溶液呈紫紅色,已知H5IO6在反應(yīng)中發(fā)生如下過(guò)程:H5IO6→HIO3。完成下列填空:
(1)將該反應(yīng)的氧化劑、還原劑及配平后的系數(shù)填入正確位置。

(2)在上圖中標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
(3)若向H5IO6溶液中加入足量的下列物質(zhì),能將碘元素還原成碘離子的是____(選填序號(hào))。
a. 鹽酸         b. 硫化氫           c. 溴化鈉           d. 硫酸亞鐵
(4)若向含1mol H5IO6的溶液中加入過(guò)量的過(guò)氧化氫溶液,再加入淀粉溶液,溶液變藍(lán),同時(shí)有大量氣體產(chǎn)生。請(qǐng)寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________________,此過(guò)程中至少可得到氣體_________L(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(共12分)過(guò)氧化氫是重要的氧化劑、還原劑,它的水溶液又稱為雙氧水,常用作消毒、殺菌、漂白等。某化學(xué)興趣小組取一定量的過(guò)氧化氫溶液,準(zhǔn)確測(cè)定了過(guò)氧化氫的濃度, 請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)將10.00 mL過(guò)氧化氫溶液至250mL ___________(填儀器名稱)中,加水稀釋至刻度,搖勻。移取稀釋后的過(guò)氧化氫溶液25.00mL至錐形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸餾水稀釋,作被測(cè)試樣。
(2)用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定被測(cè)試樣,其反應(yīng)的離子方程式如下,請(qǐng)將相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)和化學(xué)式分別填在下列橫線和括號(hào)內(nèi)。   
  MnO4- +  H2O+  H="="    Mn2+ +  O+  (   )
(3)移取10mL過(guò)氧化氫溶液可以用_________________(填“酸式”或“堿式”)滴定管。不用堿式滴定管盛裝KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液的原因是                                      ,滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是__________         _____________。
(4)重復(fù)滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL,則原過(guò)氧化氫溶液中過(guò)氧化氫的濃度為_(kāi)________________________________。
(5)若盛裝高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管用蒸餾水洗后沒(méi)有用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗,則測(cè)定結(jié)果_________(填“偏高”或“偏低”或“不變”)。

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