某工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L。
阳离子 |
K+ Cu2+ Fe3+ Al3+ Fe2+ |
阴离子 |
Cl- CO32- NO3- SO42- SiO32- |
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ. 向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请推断:
(1)仅由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是 (写离子符号)。
(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是_________________________。
(3)将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中,气体变无色,所发生的化学方程式为
_______________________________________________________________
(4)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是 ,阴离子是 。(写离子符号)
(5)工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。以下是乙同学针对含不同污染物的废水提出的处理措施和方法,其中正确的是__________________。
选项 |
污染物 |
处理措施 |
方法类别 |
A |
废酸 |
加生石灰中和 |
物理法 |
B |
Cu2+等重金属离子 |
加硫酸盐沉降 |
化学法 |
C |
含复杂有机物的废水 |
通过微生物代谢 |
物理法 |
D |
碱性的废水 |
用CO2来中和 |
化学法 |
(18分)用“>”或“<”回答下列问题:
(1)酸性:H2CO3______H2SiO3,H2SiO3______H3PO4。
(2)碱性:Ca(OH)2________Mg(OH)2,Mg(OH)2______Al(OH)3。
(3)气态氢化物的稳定性:H2O________H2S,H2S______HCl。
由以上答案可以归纳出:
①元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物的酸性越________。
②元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越________。
③元素的非金属性越强,其对应的气态氢化物的稳定性越________。
(8分)在Fe3O4 +4CO3Fe+4CO2中, ______是氧化剂,是还原剂,元素被氧化,元素被还原。
(12分)在一个温度恒定的密闭容器中,SO2和O2发生反应。已知1 mol SO2和足量O2完全反应,放出热量为Q。请按要求回答下列问题:
【恒温恒压条件下】
(1)若开始放入1 mol SO2和0.5 mol O2,达到平衡后,生成0.9 mol SO3。这时SO2的转化率为__________________________。
(2)若开始时放入4 mol SO2和2 mol O2,达到平衡时,生成SO3的物质的量为___________,反应放出的热量为____________________。
【恒温恒容条件下】
(3)若开始放入1 mol SO2和0.5 mol O2,达到平衡后,生成a mol SO3,则a_________0.9 mol(填“>”、“<”或“=”)
(4)若另X、Y、Z分别代表初始加入SO2、O2和SO3的物质的量,要使其达到平衡时,反应混合物中三种气体的物质的量分数与(3)中平衡时完全相同,则X、Y、Z必须满足的一般条件是______________________、__________________________。(用两个代数式表示,其中一个只含X、Y,另一个含X、Z)
(10分)现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋(CH3COOH)的总酸量(g/100 mL)
I 实验步骤:
(1)量取10.00 mL食用白醋,用水稀释后转移到100 mL_________________(填仪器名称)中定容,摇匀即得待测白醋溶液
(2)用酸式滴定管量取待测白醋溶液20.00 mL于锥形瓶中,向其中滴加2~3滴酚酞作指示剂
(3)用0.100 mol/L NaOH溶液进行滴定。当______________________________________时,停止滴定,并记录NaOH溶液的终读数。重复滴定3次
II 实验记录:
滴定次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
V(样品)/mL |
20.00 |
20.00 |
20.00 |
20.00 |
V(NaOH)消耗/mL |
15.95 |
15.00 |
15.05 |
14.95 |
III 数据处理与讨论:
(1)甲同学在处理数据时计算:平均消耗NaOH溶液的体积V= =" 15.24" mL ;指出他的计算的不合理之处:___________________________;按正确数据处理,可得市售白醋总酸量为____________________g/100 mL
(2)在实验滴定过程中,下列操作会使实验结果偏大的是______________(填序号)
a.碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗
b.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
c.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再用少量水洗涤内壁
d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出
(10分)接触法制硫酸工艺中,其主反应在450 ℃并有催化剂存在下进行:
2SO2 (g)+O2 (g)2SO3(g) H<0。回答下列问题:
(1)该反应450 ℃时平衡常数_____________500 ℃时平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)下列描述中,能说明该反应已达到平衡的是_________________________
A.v正(O2) = 2v逆(SO3) |
B.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化 |
C.容器中气体的密度不随时间而变化 |
D.容器中气体的分子总数不随时间而变化 |
(3)在一个固定容积为5 L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO3 0.18 mol,则v(O2) = __________________mol/(L·min),若继续通入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,则平衡_____________________移动(填“向正反应方向”、“向逆反应反应”或“不”),再次达到平衡后,__________mol<n(SO3)<__________mol