【題目】利用化學(xué)原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測與合理處理。某工廠對制革工業(yè)污泥中Cr(Ⅲ)的處理工藝流程如下:
已知:酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等。
(1)配制500mL4.8mol/L的稀硫酸溶液,需要的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外,還需要______。
(2)酸浸時,為了提高浸取率可采取的措施有________、________。(答出兩點)
(3)H2O2的作用是將濾液Ⅰ中的Cr3+轉(zhuǎn)化為Cr2O,則此反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為________?刂破渌麠l件不變,反應(yīng)溫度對Cr3+轉(zhuǎn)化率的影響如圖所示。請分析溫度超過70 ℃時,Cr3+轉(zhuǎn)化率下降的原因是__________。
(4)常溫下,部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下:
陽離子 | Fe3+ | Al3+ | Cr3+ |
開始沉淀時的pH | 2.7 | — | — |
沉淀完全時的pH | 3.7 | 5.4(>8溶解) | 9(>9溶解) |
①用NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH不能超過8,其理由是_________。
②當(dāng)pH=8時,Mg2+是否開始沉淀(溶液中鎂離子濃度約為1 mol·L-1)________(填 “是”或“否”)。已知Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11。
(5)上述流程中,加入NaOH溶液后,溶液呈堿性,Cr2O72-轉(zhuǎn)化為CrO42-,寫出上述流程中用SO2進(jìn)行還原反應(yīng)生成CrOH(H2O)5SO4沉淀的離子方程式 _________。
(6)Cr(OH)3和Al(OH)3類似,也是兩性氫氧化物,寫出向CrCl3溶液中逐滴加NaOH溶液至過量的離子方程式_____________。
【答案】500moL容量瓶、膠體滴管 適當(dāng)升高溫度(加熱) 攪拌 3∶2 雙氧水在較高溫度下發(fā)生分解,濃度降低 pH超過8會使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-,最終影響Cr回收與再利用 否 3SO2+2CrO42-+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH- Cr3++3OH- = Cr(OH)3↓
Cr(OH)3+OH-= [Cr(OH)4]- [或Cr(OH)3+OH-= CrO2-+2H2O]
【解析】
含鉻污泥預(yù)處理后,用硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+,加入過氧化氫氧化鉻離子為高價態(tài),加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH=8使其他離子沉淀,過濾得到濾液用鈉離子交換樹脂交換鎂離子和鈣離子,得到 溶液中通入二氧化硫還原得到CrOH(H2O)5SO4,據(jù)此分析。
(1)配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液所需的玻璃儀器有:燒杯、玻璃棒、吸量管、容量瓶和膠頭滴管,故答案為:500mL容量瓶、膠頭滴管;
(2)酸浸時,為了提高浸取率可采取的措施是:適當(dāng)升高溫度(加熱)、攪拌;
(3)雙氧水有強氧化性,能氧化還原性的物質(zhì),Cr3+有還原性,Cr3+能被雙氧水氧化為高價離子,以便于與雜質(zhì)離子分離,反應(yīng)的離子方程為:2Cr3++3H2O2+H2O=Cr2O72-+8H+,反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶2;
溫度升高超過70℃時過氧化氫分解,使平衡逆向進(jìn)行,Cr(Ⅲ)轉(zhuǎn)化率下降,故答案為:較高溫度下雙氧水分解;
(4)①超過pH=8,氫氧化鋁是兩性氫氧化物會溶解于強堿溶液中影響鉻離子的回收利用;鈉離子交換樹脂交換的離子是鈣離子和鎂離子;
②當(dāng)pH=8時,c(Mg2+)c2(OH-)=(Ksp[Mg(OH)2]=1. 8×10-11,c(Mg2+)===18mol/L, 溶液中鎂高子濃度不超過1mol·L-1,因此,此時Mg2+不沉淀;
(5)根據(jù)流程可知,用SO2進(jìn)行還原CrO42-,發(fā)生反應(yīng)生成CrOH(H2O)5SO4沉淀的離子方程式為3SO2+2CrO42-+12H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+SO42-+2OH-;
(6)Cr(OH)3和Al(OH)3類似,也是兩性氫氧化物,向CrCl3溶液中逐滴加NaOH溶液至過量的離子方程式為Cr3++3OH- = Cr(OH)3↓、Cr(OH)3+OH-= [Cr(OH)4]- [或Cr(OH)3+OH-= CrO2-+2H2O]。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗室可用NaBr、濃H2SO4、乙醇為原料制備少量溴乙烷:
C2H5—OH+HBrC2H5Br+H2O
已知反應(yīng)物的用量為:0.30 mol NaBr(s);0.25 mol C2H5OH(密度為0.80 g·cm-3);36 mL濃H2SO4(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%,密度為1.84 g·mL-1);25 mL水。試回答下列問題。
(1)該實驗應(yīng)選擇圖中的a裝置還是b裝置?_____________。
(2)反應(yīng)裝置中的燒瓶應(yīng)選擇下列哪種規(guī)格最合適(_____)
A.50 mL B.100 mL C.150 mL D.250 mL
(3)冷凝管中的冷凝水的流向應(yīng)是(_____)
A. A進(jìn)B出 B. B進(jìn)A出 C. 從A進(jìn)或B進(jìn)均可
(4)可能發(fā)生的副反應(yīng)為:_____________、__________、______________(至少寫出3個方程式)。
(5)實驗完成后,須將燒瓶內(nèi)的有機物蒸出,結(jié)果得到棕黃色的粗溴乙烷,欲得純凈溴乙烷,應(yīng)采用的措施是_____________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鈦酸鋇的熱穩(wěn)定性好,介電常數(shù)高,在小型變壓器、話筒和擴音器中都有應(yīng)用。鈦酸鋇晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,它的化學(xué)式是
A. BaTi8O12
B. BaTiO3
C. BaTi2O4
D. BaTi4O6
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】200℃、101kPa時,在密閉容器中充入1molH2和1molI2,發(fā)生反應(yīng)I2(g)+H2(g)2HI(g) ΔH=-14.9 kJ/mol。反應(yīng)一段時間后,能說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
A. 放出的熱量小于14.9 kJ
B. 反應(yīng)容器內(nèi)壓強不再變化
C. HI生成的速率與HI分解的速率相等
D. 單位時間內(nèi)消耗a mol H2,同時生成2a mol HI
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖表示一些晶體中的某些結(jié)構(gòu),請回答下列問題:
(1)代表金剛石的是(填編號字母,下同)___,其中每個碳原子與____個碳原子最近且距離相等。金剛石屬于____晶體。
(2)代表石墨的是____,每個正六邊形占有的碳原子數(shù)平均為____個。
(3)代表NaCl的是___,每個Na+周圍與它最近且距離相等的Na+有___個。
(4)代表CsCl的是___,它屬于____晶體,每個Cs+與____個Cl-緊鄰。
(5)代表干冰的是___,它屬于___晶體,每個CO2分子與___個CO2分子緊鄰。
(6)已知石墨中碳碳鍵的鍵長比金剛石中碳碳鍵的鍵長短,則上述五種物質(zhì)熔點由高到低的排列順序為____。
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【題目】Cl2、漂白液(有效成分為 NaClO)在生產(chǎn)、生活中廣泛用于殺菌、消毒。
(1)電解 NaCl 溶液生成Cl2的化學(xué)方程式是________________。
(2)Cl2溶于H2O、NaOH 溶液即獲得氯水、漂白液。
①干燥的氯氣不能漂白物質(zhì),但氯水卻有漂白作用,說明起漂白作用的物質(zhì)是_____。
②25℃,Cl2與H2O、NaOH 的反應(yīng)如下:
反應(yīng)Ⅰ | Cl2+H2OCl-+H++HClO K1=4.510-4 |
反應(yīng)Ⅱ | Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O K2=7.51015 |
解釋不直接使用氯水而使用漂白液做消毒劑的原因_____。
(3)家庭使用漂白液時,不宜直接接觸鐵制品,漂白液腐蝕鐵的電極反應(yīng)為:Fe-2e-=Fe2+;ClO-發(fā)生的電極反應(yīng)式為____________。
(4)研究漂白液的穩(wěn)定性對其生產(chǎn)和保存有實際意義。30℃時,pH=11 的漂白液中NaClO 的質(zhì)量百分含量隨時間變化如下:
比較分解速率 v(I)、 v(II)的大小關(guān)系_____,原因是_____。
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【題目】下列各反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡,加壓或降溫都能使化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動的是
A. 2NO2N2O4(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)) B. C(s)+CO22CO(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))
C. N2+3H22NH3(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)) D. H2SH2+S(s)(正反應(yīng)為吸熱反應(yīng))
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【題目】鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬,鐵的鹵化物,氧化物以及高價鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。
(1)鐵元素在周期表中的位置為_______。
(2)要確定鐵的某氯化物FeClx的化學(xué)式,可利用離子交換和滴定的方法。實驗中稱取0.54 g的FeClx樣品,溶解后先進(jìn)行陽離子交換預(yù)處理,再通過含有飽和OH-的陰離子交換柱,使Cl-和OH-發(fā)生交換。交換完成后,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的鹽酸滴定,滴至終點時消耗鹽酸25.0 mL。則x=_____。
(3)實驗室用鐵氰化鉀確定某鐵的氯化物中是否含有FeCl2,該反應(yīng)的離子方程式為_____。
(4)Fe(OH)3固體與氫碘酸反應(yīng)時可生成棕色物質(zhì)的離子方程式為________。
(5)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強氧化劑,可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3和KClO在強堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4,其反應(yīng)的離子方程式為_______。
(6)實驗室準(zhǔn)確稱取1.44g草酸亞鐵固體,在空氣中灼燒,得到0.773g鐵的氧化物,寫出該鐵的氧化物的化學(xué)式__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】高分子 PVA 可用于制滴眼露液,還可制成人工腎膜等醫(yī)療產(chǎn)品。由電石(CaC2)合成 PVA 的過程如下:
已知:VAc 的結(jié)構(gòu)簡式為 CH3COOCH=CH2 。
(1)電石制備 A 的化學(xué)方程式是_________________。
(2)B 與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________。
(3)PVA 的結(jié)構(gòu)簡式是__________________。
(4)聚乙烯醇肉桂酸酯的結(jié)構(gòu)簡式為,它是一種感光性高分子樹脂。其單體可由 A 和肉桂酸( )合成,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。
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