利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。
Ⅰ.染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2¯,可以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 。
Ⅱ.某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Mg2+ |
Al3+ |
Cu2+ |
Cr3+ |
开始沉淀时的pH |
1.9 |
7.0 |
—— |
—— |
4.7 |
—— |
沉淀完全时的pH |
3.2 |
9.0 |
11.1 |
8 |
6.7 |
9 (>9溶解) |
(1)实验室用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制250 mL 4.8 mol·L-1的硫酸溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需 。
(2)加入H2O2的作用是 。
(3)钠离子交换树脂的原理为:Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交换的杂质离子是
(选填:Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)。
Ⅲ.印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl3。腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10 mol·L-1,请参照上表给出的数据和提供的药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤① ② ③过滤。(提供的药品:Cl2 浓H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu)
常温下,向100 mL 0.01 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L-1 MOH溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。
回答下列问题:
(1)由图中信息可知HA为________酸(填“强”或“弱”),理由是________________________________________________。
(2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH=a,则a________________________________________________________7
(填“>”“<”或“=”),用离子方程式表示其原因为_____________________________________________________
此时,溶液中由水电离出的c(OH-)=________。
(3)请写出K点所对应的溶液中离子浓度的大小关系:_________________________________________。
(4)K点对应的溶液中,c(M+)+c(MOH)________2c(A-)(填“>”“<”或“=”);若此时溶液中,pH=10,则c(M+)-c(OH-)=________mol·L-1。
A、B、C、D分别为NH4HSO4、Ba(OH)2、AlCl3、Na2CO3 4种物质中的1种,溶于水均完全电离,现进行如下实验:
①足量A溶液与B溶液混合共热可生成沉淀甲和刺激性气味气体;
②少量A溶液与C溶液混合可生成沉淀乙;
③A溶液与B溶液均可溶解沉淀乙,但都不能溶解沉淀甲。
请回答:
(1)A的化学式为________;室温时,将pH相等的A溶液与D溶液分别稀释10倍,pH分别变为a和b,则a________b(填“>”“=”或“<”)。
(2)加热蒸干C溶液并灼烧,最后所得固体为________(填化学式)。
(3)C溶液与D溶液反应的离子方程式为__________________________________________
(4)向B溶液中逐滴加入等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液,滴加过程中水的电离平衡将________(填“正向”“不”或“逆向”)移动;最终所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。
(5)已知沉淀甲的Ksp=x。将0.03 mol·L-1的A溶液与0.01 mol·L-1的B溶液等体积混合,混合溶液中酸根离子的浓度为________(用含x的代数式表示,混合后溶液体积变化忽略不计)。
工业上将制取重铬酸钾(K2Cr2O7)和铬酸酐(CrO3)的剩余废渣称为铬渣,其成分为SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、CrO3、K2Cr2O7等。
已知:
①重铬酸钾和铬酸酐都易溶于水,这是造成铬污染的主要原因,它们都是强氧化剂,铬酸酐溶于水呈酸性;
②+6价铬易被人体吸收,可致癌;+3价铬不易被人体吸收,毒性小。
③下表为一些金属氢氧化物沉淀的pH参照数据。
物质 |
开始沉淀 |
完全沉淀 |
Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
Al(OH)3 |
3.7 |
4.7 |
Cr(OH)3 |
4.7 |
a |
Fe(OH)2 |
7.6 |
9.6 |
Mg(OH)2 |
9.6 |
11.1 |
回答下列处理铬渣、消除铬污染的有关问题:
(1)将铬渣用稀硫酸浸取、过滤,在浸出液中加入适量的绿矾(FeSO4·7H2O),加入绿矾的目的是_____________________________________________
(2)再向浸出液中缓慢加入烧碱,至pH刚好达到4.7,过滤,所得沉淀的化学式是____________________________________________________________;
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,要使Cr3+完全沉淀[c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1视为沉淀完全],溶液的pH应调于a=________。
(3)向(2)中得到的滤液中加入硫酸,调节至呈强酸性,所得的溶液是含____________________溶质的溶液。
测定NaOH和Na2CO3的混合液中NaOH的含量时,可先在混合液中加入过量的BaCl2溶液,使Na2CO3完全变成BaCO3沉淀,然后用已知浓度的盐酸滴定(用酚酞作指示剂,其变色pH范围为8~10)。试回答:
(1)滴定时BaCO3能否不断溶解?________(填“能” 或“不能”),理由是____________________________________________________。
(2)如用甲基橙作指示剂(其变色pH范围为3.1~4.4),则测定的结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。原因是_________________________________________________
(3)上图是3种定量仪器的一部分,在酸碱中和滴定时应选________(填序号),在滴定接近终点时,应用蒸馏水润洗锥形瓶内壁,目的是________________________________________________________
研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
①已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0 kJ·mol-1
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为___________________________
②利用燃烧反应可设计成CO/O2燃料电池(以KOH溶液为电解液),写出该电池的负极反应式___________________________________________
(2)某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同条件下反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1
测得CH3OH的物质的量随时间变化如上图所示,回答问题:
①下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是________。
A.升高温度 | B.充入He(g)使体系压强增大 |
C.将H2O(g)从体系中分离 | D.再充入1 mol CO2和3 mol H2 |
②曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________KⅡ(填“大于”“等于”或“小于”)。
③一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式投入反应物,一段时间后达到平衡。
容器 |
甲 |
乙 |
反应物投入量 |
1 mol CO2、3 mol H2 |
a mol CO2、b mol H2、c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g) |
若甲中平衡后气体的压强为开始时的,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持反应逆向进行,则c的取值范围为________。
(3)用0.10 mol·L-1盐酸分别滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1的NaOH溶液和20.00 mL 0.10 mol·L-1氨水所得的滴定曲线如下:
请指出盐酸滴定氨水的曲线为________(填“A”或“B”),请写出曲线a点所对应的溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序________。