【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)果如圖1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)圖2），產(chǎn)生該差異的可能原因是 ．

【答案】
（1）Cr2O72﹣+14H++6e﹣=2Cr3++7H2O
（2）活性炭對(duì)Cu2+和Pb2+具有吸附作用；鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，碳鐵混合物中微電池?cái)?shù)目減少
（3）2Fe2++BH4﹣+4OH﹣=2Fe+2H2↑+B（OH）4﹣；納米鐵粉與氫離子反應(yīng)生成氫氣；Cu或Cu2+催化納米鐵粉去除NO3﹣的反應(yīng)（或形成Fe﹣Cu原電池增大納米鐵粉去除NO3﹣的反應(yīng)速率）
【解析】（1）在酸性溶液中，正極上Cr2O72﹣轉(zhuǎn)化為Cr3+ ， 發(fā)生還原反應(yīng)，故答案為：Cr2O72﹣+14H++6e﹣=2Cr3++7H2O；
（2）①當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時(shí)，則只有碳粉，可去除水中少量的Cu2+和Pb2+ ， 原因是碳粉具有吸附性，故答案為：活性炭對(duì)Cu2+和Pb2+具有吸附作用；②隨著鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，形成的微電池?cái)?shù)目減少，反應(yīng)速率減小，則Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，故答案為：鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，碳鐵混合物中國(guó)微電池?cái)?shù)目減少；
（3）①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﹣ ， 反應(yīng)中只有Fe、H元素化合價(jià)發(fā)生變化，發(fā)生氧化還原反應(yīng) ， 故答案為：2Fe2++BH4﹣+4OH﹣=2Fe+2H2↑+B（OH）4﹣；
②pH偏低，氫離子濃度偏大，則鐵可與氫離子反應(yīng)生成氫氣，可導(dǎo)致NO3﹣的去除率下降，故答案為：納米鐵粉與氫離子反應(yīng)生成氫氣；
③由圖2可知銅離子濃度越大，去除率越大，銅離子可起到催化作用，也可能形成原電池反應(yīng)，故答案為：Cu或Cu2+催化納米鐵粉去除NO3﹣的反應(yīng)（或形成Fe﹣Cu原電池增大納米鐵粉去除NO3﹣的反應(yīng)速率）．
（1）正極上Cr2O72﹣轉(zhuǎn)化為Cr3+ ， 發(fā)生還原反應(yīng)，結(jié)合電荷守恒書(shū)寫(xiě)電極方程式；（2）①當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時(shí)，則只有碳粉，碳粉具有吸附性，可去除水中少量的Cu2+和Pb2+；②隨著鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，形成的微電池?cái)?shù)目減少，則Cu2+和Pb2+的去除率不升反降；（3）①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﹣ ， 反應(yīng)中只有Fe、H元素化合價(jià)發(fā)生變化，結(jié)合質(zhì)量守恒、電荷守恒可寫(xiě)出離子方程式；②pH偏低，氫離子濃度偏大，則鐵可與氫離子反應(yīng)生成氫氣；③由圖2可知銅離子濃度越大，去除率越大，銅離子可起到催化作用，也可能形成原電池反應(yīng)．本題考查物質(zhì)的分離、提純，側(cè)重于化學(xué)與生后、環(huán)境的考查，題目有利于培養(yǎng)學(xué)生的良好的科學(xué)素養(yǎng)，側(cè)重于考查學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，注意把握提給信息以及物質(zhì)的性質(zhì)，為解答該題的關(guān)鍵，難度中等．

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：

【題目】油脂能增加食物的滋味，增進(jìn)食欲，保證機(jī)體的正常生理功能．但攝入過(guò)量脂肪，可能引起肥胖、高血脂、高血壓等．下列食品中富含油脂的是（ ）
A.蘋(píng)果
B.大米
C.白菜
D.花生

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】過(guò)氧化鈣（CaO28H2O）是一種在水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛使用的供氧劑．
（1）Ca（OH）2懸濁液與H2O2溶液反應(yīng)可制備CaO28H2O．
Ca（OH）2+H2O2+6H2O═CaO28H2O
反應(yīng)時(shí)通常加入過(guò)量的Ca（OH）2 ， 其目的是 ．
（2）向池塘水中加入一定量的CaO28H2O后，池塘水中濃度增加的離子有（填序號(hào)）．
A.Ca2+
B.H+
C.CO32﹣
D.OH﹣
（3）水中溶解氧的測(cè)定方法如下：向一定量水樣中加入適量MnSO4和堿性KI溶液，生成MnO（OH）2沉淀，密封靜置，加入適量稀H2SO4 ， 將MnO（OH）2與I﹣完全反應(yīng)生成Mn2+和I2后，以淀粉作指示劑，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，測(cè)定過(guò)程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：O2 MnO（OH）2 I2 S4O62﹣
①寫(xiě)出O2將Mn2+氧化成MnO（OH）2的離子方程式 ．
②取加過(guò)一定量CaO28H2O的池塘水樣100.00mL，按上述方法測(cè)定水中溶解氧量，消耗0.01000molL﹣1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液13.50mL．計(jì)算該水樣中的溶解氧（用mgL﹣1表示），寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】如表中評(píng)價(jià)合理的是（ ）

選項(xiàng)

化學(xué)反應(yīng)及其離子方程式

評(píng)價(jià)

A

鐵與稀鹽酸反應(yīng)：
2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑

正確

B

大理石溶于醋酸的反應(yīng)：
CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O

錯(cuò)誤，醋酸應(yīng)寫(xiě)為分子形式CH3COOH，CaCO3應(yīng)寫(xiě)成離子形式

C

FeCl3溶液“腐蝕”銅箔：
Fe3++Cu═Fe2++Cu2+

正確

D

NH4HCO3溶液與過(guò)量NaOH濃溶液共熱：NH4++OH﹣ NH3↑+H2O

錯(cuò)誤，HCO3﹣也可以與OH﹣反應(yīng)


A.A
B.B
C.C
D.D

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】新型凈水劑高鐵酸鉀（K2FeO4）為暗紫色固體，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定．生產(chǎn)K2FeO4的工藝流程如圖所示：

（1）寫(xiě)出“氧化”過(guò)程中生成Na2FeO4的化學(xué)方程式： ．
（2）“轉(zhuǎn)化”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)模擬工業(yè)制碘的方法，探究ClO3﹣和I﹣的反應(yīng)規(guī)律．實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象如表：

實(shí)驗(yàn)及試劑

編號(hào)

無(wú)色NaClO3
溶液用量

試管中
溶液顏色

淀粉KI
試紙顏色

1

0.05 mL

淺黃色

無(wú)色

2

0.20 mL

深黃色

無(wú)色

3

0.25 mL

淺黃色

藍(lán)色

4

0.30 mL

無(wú)色

藍(lán)色


（1）取實(shí)驗(yàn)2后的溶液，進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)：

經(jīng)檢驗(yàn)，上述白色沉淀是AgCl．寫(xiě)出加入0.20mL NaClO3后，溶液中ClO3﹣和I﹣發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： ．
（2）查閱資料：一定條件下，I﹣和I2都可以被氧化成IO3﹣ ．
作出假設(shè)：NaClO3溶液用量增加導(dǎo)致溶液褪色的原因是過(guò)量的NaClO3溶液與（1）
中的反應(yīng)產(chǎn)物繼續(xù)反應(yīng)，同時(shí)生成Cl2 ．
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
①取少量實(shí)驗(yàn)4中的無(wú)色溶液進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步佐證其中含有IO3﹣ ．

其中試劑X可以是（填字母序號(hào)）．
a．碘水b．KMnO4溶液c．NaHSO3溶液
②有同學(xué)提出，僅通過(guò)濕潤(rùn)淀粉KI試紙變藍(lán)的現(xiàn)象不能說(shuō)明生成Cl2 ， 便補(bǔ)充了如下實(shí)驗(yàn)：將實(shí)驗(yàn)4中的濕潤(rùn)淀粉KI試紙?zhí)鎿Q為濕潤(rùn)的淀粉試紙，再滴加0.30mL 1.33molL﹣1NaClO3溶液后，發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)的淀粉試紙沒(méi)有明顯變化．進(jìn)行以上對(duì)比實(shí)驗(yàn)的目的是 ， 進(jìn)一步佐證實(shí)驗(yàn)4中生成了Cl2 ． 獲得結(jié)論：NaClO3溶液用量增加導(dǎo)致溶液褪色的原因是（用離子方程式表示）．
（3）小組同學(xué)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)4中硫酸溶液的用量，獲得如表實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

編號(hào)

6.0 molL﹣1 H2SO4溶液用量

試管中溶液顏色

淀粉KI試紙顏色

5

0.25 mL

淺黃色

無(wú)色

6

0.85 mL

無(wú)色

藍(lán)色

①對(duì)比實(shí)驗(yàn)4和5，可以獲得的結(jié)論是 ．
②用離子方程式解釋實(shí)驗(yàn)6的現(xiàn)象： ．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】[實(shí)驗(yàn)化學(xué)]
焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）是常用的抗氧化劑，在空氣中，受熱時(shí)均易分解．實(shí)驗(yàn)室制備少量Na2S2O5的方法：在不斷攪拌下，控制反應(yīng)溫度在40℃左右，向Na2CO3過(guò)飽和溶液中通入SO2 ， 實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．當(dāng)溶液pH約為4時(shí)，停止反應(yīng)．在20℃靜置結(jié)晶，生成Na2S2O5的化學(xué)方程式為：2NaHSO3═Na2S2O5+H2O．

（1）SO2與Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaHSO3和CO2 ， 其離子方程式為 ．
（2）裝置Y的作用是 ．
（3）析出固體的反應(yīng)液經(jīng)減壓抽濾，洗滌，25℃﹣30℃干燥，可獲得Na2S2O5固體．
①組成減壓抽濾裝置的主要儀器是布氏漏斗、和抽氣泵．
②依次用飽和SO2水溶液、無(wú)水乙醇洗滌Na2S2O5固體，用飽和SO2水溶液洗滌的目的是 ．
（4）實(shí)驗(yàn)制得的Na2S2O5固體中含有一定量的Na2SO3 和Na2SO4 ， 其可能的原因是 ．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】煤制天然氣工藝是煤高效潔凈利用的新途徑之一，其工藝流程簡(jiǎn)如圖1如下：

（1）反應(yīng)I：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）△H=+135kJmol﹣1 ， 通入的氧氣會(huì)與部分碳發(fā)生燃燒反應(yīng)．請(qǐng)利用能量轉(zhuǎn)化及平衡移動(dòng)原理說(shuō)明通入氧氣的作用： ．
（2）反應(yīng)II：CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H=﹣41kJmol﹣1 ． 如圖2表示不同溫度條件下，煤氣化反應(yīng)I發(fā)生后的汽氣比（水蒸氣與原料氣中CO物質(zhì)的量之比）與CO平衡轉(zhuǎn)化率的變化關(guān)系．
①判斷T1、T2和T3的大小關(guān)系： ．
②若煤氣化反應(yīng)I發(fā)生后的汽氣比為0.8，經(jīng)煤氣化反應(yīng)I和水氣變換反應(yīng)II后，得到CO與H2的物質(zhì)的量之比為1：3，則反應(yīng)II應(yīng)選擇的溫度是（填“T1”“T2”或“T3”）．
（3）①甲烷化反應(yīng)IV發(fā)生之前需要進(jìn)行脫酸反應(yīng)III．煤經(jīng)反應(yīng)I和II后的氣體中含有兩種酸性氣體，分別是H2S和 ．
②工業(yè)上常用熱碳酸鉀法脫除H2S氣體得到兩種酸式鹽，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ．
（4）已知：
CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H1=﹣41kJmol﹣1
2H2（g）+O2（g）2H2O（g）△H2=﹣484kJmol﹣1
CH4（g）+2O2（g）CO2（g）+2H2O（g）△H3=﹣802kJmol﹣1
反應(yīng)IV：CO（g）+3H2（g）CH4（g）+H2O（g）△H=

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】元素鉻（Cr）在溶液中主要以Cr3+（藍(lán)紫色）、Cr（OH）4﹣（綠色）、Cr2O72﹣（橙紅色）、CrO42﹣（黃色）等形式存在，Cr（OH）3為難溶于水的灰藍(lán)色固體，回答下列問(wèn)題：
（1）Cr3+與Al3+的化學(xué)性質(zhì)相似，在Cr2（SO4）3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至過(guò)量，可觀察到的現(xiàn)象是 ．
（2）CrO42﹣和Cr2O72﹣在溶液中可相互轉(zhuǎn)化．室溫下，初始濃度為1.0molL﹣1的Na2CrO4溶液中c（Cr2O72﹣）隨c（H+）的變化如圖所示．
①用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉(zhuǎn)化反應(yīng) ．
②由圖可知，溶液酸性增大，CrO42﹣的平衡轉(zhuǎn)化率（填“增大“減小”或“不變”）．根據(jù)A點(diǎn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出該轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為 ．
③升高溫度，溶液中CrO42﹣的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則該反應(yīng)的△H（填“大于”“小于”或“等于”）．
（3）在化學(xué)分析中采用K2CrO4為指示劑，以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的Cl﹣ ， 利用Ag+與CrO42﹣生成磚紅色沉淀，指示到達(dá)滴定終點(diǎn)．當(dāng)溶液中Cl﹣恰好完全沉淀（濃度等于1.0×10﹣5molL﹣1）時(shí)，溶液中c（Ag+）為molL﹣1 ， 此時(shí)溶液中c（CrO42﹣）等于molL﹣1 ． （已知Ag2 CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×10﹣12和2.0×10﹣10）．
（4）+6價(jià)鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將廢液中的Cr2O72﹣還原成Cr3+ ， 反應(yīng)的離子方程式為 ．

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