利用化学原理可以对工厂排放的废水进行有效检测与合理处理。
⑴染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2-,可在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体)。除去NO2-的离子方程式为 ▲ 。
⑵废水中的N、P元素是造成水体富营养化的关键因素,农药厂排放的废水中常含有较多的NH4+和PO43-,一般可以通过两种方法将其除去。
①方法一:将Ca(OH)2或CaO 投加到待处理的废水中,生成磷酸钙,从而进行回收。当处理后的废水中c(Ca2+)=2×10-7 mol/L时,溶液中c(PO43-)= ▲ mol/L。
(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-33)
②方法二:在废水中加入镁矿工业废水,就可以生成高品位的磷矿石―鸟粪石,反应的方程式为Mg2++NH4++PO43-=MgNH4PO4↓。该方法中需要控制污水的pH为7.5~10,若pH高于10.7,鸟粪石的产量会大大降低。其原因可能为 ▲ 。与方法一相比,方法二的优点为 ▲ 。
⑶三氯乙烯在印刷、纺织等行业应用广泛,为了减少其对环境的影响,可将三氯乙烯在二氧化钛薄膜上催化降解,其反应的机理如下:
CCl2=CHCl +·Cl→·CCl2CHCl2 
·CCl2CHCl2 + O2→·OOCCl2CHCl2
·OOCCl2CHCl2→·OCCl2CHCl2 + 1/2O2
·OCCl2CHCl2→CHCl2COCl +·Cl
该反应的总化学反应为 ▲ 。
从含镁、钾盐湖水中蒸发最后得到产物中含光卤石(xKCl·yMgCl2·zH2O),它是制造钾肥和提取金属镁的重要原料,其组成可通过下列实验测定:
①准确称取5.550g样品溶于水,配成100.0mL溶液。
②将溶液分成二等份,在一份中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干
燥至恒重,得到白色固体0.580g。
③在另一份溶液中加入足量的硝酸酸化的AgNO3溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥
至恒重,得到白色固体4.305g。
(1)步骤②中检验白色固体已洗净的方法是:。
(2)已知某温度下Mg(OH)2的Ksp=6.4×l0−12,当溶液中c(Mg2+)≤1.0×10−5mol·L−1可视为沉淀完全,则此温度下应保持溶液中c(OH-)≥mol·L−1。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
某芳香烃X(相对分子质量为92)是一种重要的有机化工原料,研究部门以它为初始原料设计出如下转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物,H是一种功能高分子材料。
已知:
(苯胺,易被氧化)
(1)X的结构简式:,反应⑤的类型:。
(2)E中官能团的名称:。
(3)反应②③两步能否互换,(填“能”或“不能”)理由是:。
(4)反应④的化学方程式是:。
(5)写出同时满足下列条件的阿司匹林的一种同分异构体的结构简式:。
①苯环上一卤代物只有2种;
②能发生银镜反应,分子中无甲基;
③1mol该物质最多能与3molNaOH反应。
(6)根据已有知识并结合相关信息,写出以A为原料制备
的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如:。
CaCl2常用于冬季道路除雪,建筑工业的防冻等,实验室常用作干燥剂。工业上常用大理石(含有少量Al3+、Fe2+、Fe3+等杂质)来制备。下图为实验室模拟其工艺流程:
已知:常温下,溶液中的Fe3+、Al3+、Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为:3.7,4,9.7。
(1)反应Ⅰ中,需将大理石粉碎、搅拌,同时适当加热,其目的是:。写出反应Ⅰ中主要反应的离子方程式:。
(2)上述使用盐酸的浓度为10%,若用37%的浓盐酸来配制500mL的此盐酸所需的玻璃仪器有:玻璃杯、量筒、烧杯、胶头滴管、。
(3)反应Ⅱ中的离子方程式:。
(4)反应Ⅲ中必须控制加入Ca(OH)2的量,使溶液的pH约为8.0,此时沉淀a的成分为:,若pH过大,则可能发生副反应的离子方程式:。
苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某化学小组用甲苯作主要原料制备苯甲酸,反应过程如下:
甲苯、苯甲酸钾、苯甲酸的部分物理性质见下表:
| 物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度/g·cm-3 |
在水中溶解性 |
| 甲苯 |
-95 |
110.6 |
0.8669 |
难溶 |
| 苯甲酸钾 |
121.5~123.5 |
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![]() |
易溶 |
| 苯甲酸 |
122.4 |
248 |
1.2659 |
微溶 |
(1)将步骤①得到混合物加少量水,分离有机相和水相。有机相在(填“上”或“下”)层;实验操作的名称是。
(2)步骤②用浓盐酸酸化的目的是。
(3)减压过滤装置所包含的仪器除减压系统外,还有、(填仪器名称)。
(4)已知温度越低苯甲酸的溶解度越小,但为了得到更多的苯甲酸晶体,重结晶时并非温度越低越好,理由是。
(5)重结晶时需要趁热过滤,目的是。
原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级,各能级中的电子数相等;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同;D为它所在周期中原子半径最大的主族元素;E和C位于同一主族,F的原子序数为24。
(1)F原子基态的核外电子排布式为。
(2)在A、B、C三种元素中,第一电离能由大到小的顺序是(用元素符号回答)。
(3)元素B的简单气态氢化物的沸点远高于元素A的简单气态氢化物的沸点,其主要原因是。
(4)由A、B、C形成的离子CAB-与AC2互为等电子体,则CAB-的结构式为。
(5)在元素A与E所形成的常见化合物中,A原子轨道的杂化类型为。
(6)由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示,则该化合物的化学式为。