【題目】2017年3月21日是第二十五屆“世界水日”,保護水資源,合理利用廢水節(jié)省水資源,加強廢水的回收利用已被越來越多的人所關注。已知:某無色廢水中可能含有H+、NH4+、Fe3+、Al3+、Mg2+、Na+、NO3-、CO32-、SO42-中的幾種,為分析其成分,分別取廢水樣品1L,進行了三組實驗,其操作和有關圖像如下所示:
請回答下列問題:
(1)根據(jù)上述3組實驗可以分析廢水中一定不存在的陰離子是__________,一定存在的陽離子是___________。
(2)寫出實驗③圖像中沉淀達到最大量且質量不再發(fā)生變化階段發(fā)生反應的離子反應方程式:________。
(3)分析圖像,在原溶液中c(NH4+)與c(Al3+)的比值為______,所得沉淀的最大質量是______g。
(4)若通過實驗確定原廢水中c(Na+)=0.18 mol·L-1,試判斷原廢水中NO3-是否存在?____(填“存在”“不存在”或“不確定”)。若存在, c(NO3-) = _____ mol·L-1。(若不存在或不確定則此空不填)
【答案】CO32- Na+、H+、Al3+、NH4+ NH4+ + OH﹣ = NH3·H2O 1:1 0.546g 存在 0.36 mol·L-1
【解析】
(1)無色廢水確定無Fe3+,根據(jù)實驗①確定有Na+,根據(jù)實驗②確定有SO42-,根據(jù)實驗③確定有Al3+,一定不含Fe3+、Mg2+,因為CO32-與Al3+不能共存,所以無CO32-;故溶液中存在的離子為:Na+、Al3+、NH4+、H+、SO42-,廢水中一定不存在的離子有Fe3+、Mg2+、CO32-,故廢水中一定不存在的陰離子是CO32-,一定存在的陽離子是Na+、Al3+、NH4+、H+;
(2)實驗③圖像中沉淀達到最大量,繼續(xù)滴加NaOH溶液,與溶液里的NH4+ 作用生成NH3·H2O,此時沉淀質量不再發(fā)生變化,反應的離子反應方程式NH4+ + OH﹣ = NH3·H2O;
(3)已知硫酸鋇沉淀為2.33g,則n(SO42-)==0.01mol,
根據(jù)圖象可知與Al(OH)3反應的OH-為:n(OH-)=0.007mol,
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
n(Al3+) 0.007mol
所以n(Al3+)=0.007mol,將鋁離子沉淀需要氫氧化鈉0.021mol,所以溶液中H+消耗氫氧化鈉0.014mol,氫離子的物質的量是0.014mol,
NH4++OH-=NH3H2O,消耗氫氧化鈉0.007mol,所以銨根離子的物質的量是0.007mol,原溶液中c(NH4+)與c(Al3+)的比值為1:1;
生成Al(OH)3的質量為0.007mol×78g/mol=0.546g;
(4)溶液中存在的離子為:Na+、Al3+、NH4+、H+、SO42-,已知硫酸鋇沉淀為2.33g,則n(SO42-)==0.01mol,另外n(Al3+)=0.007mol,n(H+)=0.014mol,n(NH4+)=0.007mol,溶液中存在電荷守恒,3n(Al3+)+n(H+)+n(NH4+)+n(Na+)=3×0.007mol+0.014mol+0.007mol+0.14 mol·L-1×0.1L=0.056mol≠2n(SO42-)=0.02mol,則一定含有NO3-,且n(NO3-)=0.056mol-0.02mol=0.036mol,c(NO3-)==0.36mol/L。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氯化亞銅是一種重要的化工原料,廣泛應用于有機合成、石油、油脂、染料等工業(yè)。一種利用低品位銅礦(Cu2S、CuS及FeO和Fe2O3等)為原料制取CuCl的工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)步驟Ⅰ“浸取”前需將銅礦粉碎的目的是______;“浸取”時,被氧化的元素有___(填元素符號)。
(2)已知Cu2+、Mn2+、Fe3+開始生成沉淀和沉淀完全的pH如下表,則步驟Ⅱ“中和”時,pH應控制的范圍為_______________;
物質 | Cu(OH)2 | Mn(OH)2 | Fe(OH)3 |
開始沉淀pH | 4.7 | 8.3 | 1.2 |
完全沉淀pH | 6.7 | 9.8 | 3.2 |
已知25℃時Ksp(MnCO3)=2.4×10—11、離子濃度為1.0×10-5mol/L時即完全沉淀,步驟Ⅲ中Mn2+完全沉淀時c(CO32—)= ________________。
(3)步驟IV加熱“蒸氨”時發(fā)生反應的化學方程式為________________。
(4)步驟VI反應的離子方程式為______________,其中鹽酸需過量,其原因是________________。
(5)步驟Ⅶ獲得CuCl晶體需經過濾、洗滌、干燥。洗滌時,常有無水乙醇代替蒸餾水做洗滌劑的優(yōu)點是______________(寫一點)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】硫是生物必須的營養(yǎng)元素之一,含硫化合物在自然界中廣泛存在,循環(huán)關系如下圖所示:
(1)自然界地表層原生銅的硫化物經氧化、淋濾作用后變成 CuSO4溶液,向地下深層滲透遇到難溶的ZnS,慢慢轉變?yōu)殂~藍( CuS), 請用化學用語表示 ZnS 轉變?yōu)?/span> CuS 的過程 __________。
(2) 火山噴發(fā)產生 H2S 在大氣當中發(fā)生如下反應:
①2H2S(g)+O2(g) =2S(g) +2H2O(g) △H=﹣442.38kJ/mol
②S(g)+O2(g)=SO2(g) △ H=﹣297.04kJ/mol。
H2S(g)與 O2(g)反應產生 SO2(g)和 H2O(g)的熱化學方程式是__________。
(3) 降低 SO2的排放量已經寫入 2018 年政府工作報告, 化石燃料燃燒時會產生含 SO2的廢氣進入大氣,污染環(huán)境,有多種方法可用于 SO2的脫除。
①NaClO 堿性溶液吸收法。工業(yè)上可用 NaClO 堿性溶液吸收 SO2。
i.反應離子方程式是__________。
為了提高吸收效率,常用 Ni2O3作為催化劑。在反應過程中產生的四價鎳和原子氧具有極強的氧化能力,可加快對 SO2的吸收。該催化過程的示意圖如下圖所示:
ii.過程 1 的離子方程式是__________。
iii.Ca(ClO)2也可用于脫硫,且脫硫效果比 NaClO 更好,原因是__________。
②電化學脫硫法。某種電化學脫硫法裝置如下圖所示,不僅可脫除煙氣中的SO2還可以制得 H2SO4。
i.在陰極放電的物質是______。
ii.在陽極生成 SO3的電極反應式是______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列有關實驗的圖示及分析均正確的是
選項 | 實驗目的 | 實驗圖示 | 實驗分析 |
A | 實驗室用酸性高錳酸鉀溶液滴定草酸溶液 | 搖瓶時,使溶液向一個方向做圓周運動,勿使瓶口接觸滴定管,溶液也不得濺出。 | |
B | 石油分餾時接收餾出物 | 為收集到不同沸點范圍的餾出物,需要不斷更換錐形瓶。 | |
C | 測定鋅與稀硫酸反應生成氫氣的速率 | 實驗中,需測定的物理量是反應時間和生成氫氣的體積。 | |
D | 用四氯化碳萃取碘水中的碘 | 充分振蕩后靜置,待溶液分層后,先把上層液體從上口倒出,再讓下層液體從下口流出。 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】下圖為一定條件下采用多孔惰性電極的儲氫電池充電裝置(忽略其他有機物)。
已知儲氫裝置的電流效率100%,下列說法不正確的是
A. 若η=75%,則參加反應的苯為0.8mol
B. 過程中通過C—H鍵斷裂實現(xiàn)氫的儲存
C. 采用多孔電極增大了接觸面積,可降低電池能量損失
D. 生成目標產物的電極反應式為:C6H6+6e-+6H+=C6H12
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】碲(Te)是一種第VIA族分散稀有元素,主要伴生于銅、鎳、鉛等金屬礦藏中。TeO2屬于兩性氧化物,難溶于水,易溶于強酸和強堿。工業(yè)上可從電解精煉銅的陽極泥(主要成分Cu2Te,還有少量的Ag、Au)中提取碲。其工藝流程如下:
(1)“加壓浸出”生成TeO2的離子方程式為________________________,“加壓浸出”時控制pH為4.5~5.0,酸性不能過強的原因是_________________________________。
(2)“鹽酸酸浸”后將SO2通入浸出液即可得到單質碲,該反應中氧化劑與還原劑物質的量之比為________________,該流程中可循環(huán)利用的物質是_____________(填化學式)。
(3)已知:Ksp(Ag2SO4)=7.70×10-5,Ksp(AgC1)=1.80×10-10。鹽酸酸浸時,“浸出渣1”中Ag2SO4可充分轉化為AgC1。通過計算說明為什么可以實現(xiàn)充分轉化_________________。
(4)NaOH堿浸時反應的離子方程式為__________________。流程中,電解過程用石墨為電極得到碲,陰極的電極反應式為__________________________________。
(5)浸出法是工業(yè)提取金屬常用的方法,某實驗小組用1.0mol· L-1的草酸在75℃時浸出鎳。隨時間變化,不同固液比對鎳浸出率的影響曲線如圖所示。
①由圖可知,固液比與鎳浸出率的關系是______________________。
②除固液比之外,你認為影響金屬浸出率的因素還有____________________(至少兩項)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】【化學——選修3:物質結構與性質】電化學還原技術是一種處置CO2的綠色環(huán)保、有發(fā)展?jié)摿Φ姆椒āc~、鉑、銦(In)等金屬都是該反應的催化劑。
(1)In元素基態(tài)原子的價電子排布式為____________。與Cu元素同周期,且基態(tài)原子有2個未成對電子的過渡元素是_________________(填元素符號)。
(2)第一電子親和能(E1)是元素的基態(tài)氣態(tài)原子得到一個電子形成氣態(tài)負一價離子時所放出的能量。第二周期部分元素的E1變化趨勢如圖所示。試分析碳元素的E1較大的原因_____________________________。
(3)[PtC14(NH3)2]中N原子的雜化方式為________,所含化學鍵類型包括_______(填字母)。
a.離子鍵b.共價鍵c.金屬鍵d.配位鍵e.氫鍵
[PtCl4(NH3)2]中H-N-H鍵之間夾角______(填“>”“<”或“=”)NH3分子中H-N-H鍵之間夾角,原因是__________________________________。
(4)C60晶體可采取非最密堆積,然后在空隙中插入金屬離子獲得超導體,如圖為K3C60的面心立方晶胞。則K+占據(jù)的是C60圍成的正四面體空隙和_____空隙,若C60分子的原子坐標參數(shù)分別為A(0,0,0),B(),C(1,1,1)等,則距離A位置C60分子最近的K+的原子坐標參數(shù)為_____________。判斷晶體熔沸點高低:C60_________K3C60(填“>”“<”或“=”)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列離子方程式正確的是
A. 金屬銅與硝酸銀溶液反應:Cu+Ag+ =Cu2++Ag
B. Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液反應:Ba2+ + OH- + H+ + SO42- = BaSO4↓+ H2O
C. 向沸水中滴加FeCl3溶液制備Fe(OH)3膠體:Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
D. 石灰乳與鹽酸反應:Ca(OH)2+2H+ = Ca2++2H2O
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】把碎紙片b補充到a中,可得到一個完整的離子方程式(未配平),下列說法正確的是
A. 反應物微粒是S、SO32-、OH-
B. 3mol S參加反應時,轉移的電子數(shù)3NA
C. 氧化劑與還原劑的物質的量之比為1:2
D. 該反應說明S2-和SO32-在堿性溶液中可以大量共存
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