欲降低废水中重金属元素铬的毒性,可将Cr2O2-7转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知:(1)某含铬废水处理的主要流程如图所示:
①沉池中加入的混凝剂是K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O,用离子方程式表示其反应原理
。
②反应池中发生主要反应的离子方程式是Cr2O2—7+3HSO—3+5H+===2Cr3++3SO2—4+H2O。根据“沉淀法”和“中和法”的原理,向沉淀池中加入NaOH溶液,此过程中发生主要反应的离子方程式是 、 。证明Cr3+沉淀完全的方法是 。
(2)工业亦可用电解法来处理含Cr2O2-7废水。实验室利用如图模
拟处理含Cr2O2-7的废水,阳极反应式是Fe—2e—===Fe2+
,阴极反应式是2H++2e—=H2↑。Fe2+与酸性溶液中的Cr2O2—7反应生成Cr3+和Fe3
+,得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全,从水的电离平衡角度解释其原因是: 。
用电解法处理该溶液中0.01molCr2O2-7时,至少得到沉淀的质量是 g。
[化学——选修3:物质结构与性质]W、M、X、Y、Z是周期表前36号元素中的五种常见元素,其原子序数依次增大。W的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代;M的氧化物是导致酸雨的主要物质之一。X的某一种单质是大气污染物监测物之一;Y的基态原子核外有6个原子轨道处于半充满状态;Z能形成红色的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。
(1)Y3+基态的电子排布式可表示为 。
(2)MX3-的空间构型 (用文字描述)。
(3)M可形成多种氢化物,其中MH3的碱性强于M2H4的原因是___________________________。
(4)根据等电子原理,WX分子的结构式为 。
(5)1 mol WX2中含有的σ键数目为 。
(6)H2X分子中X原子轨道的杂化类型为 。
(7)向Z2+的溶液中加入过量NaOH溶液,可生成Z的配位数为4的配位离子,写出该配位离子的结构式 。
硼及其化合物在耐髙温合金工业、催化剂制造、髙能燃料等方面应用广泛。
(1)氮化硼是一种耐高温材料,巳知相关反应的热化学方程式如下:
2B(s)+N2(g)=" 2BN(s)" ΔH="a" kJ • mol-1
B2H6 (g)="2B(s)" + 3H2 (g) ΔH ="b" kJ • mol-1
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)ΔH ="c" kJ• mol-1
①反应B2H6(g)+2NH3(g)="2BN(s)" +6H2(g)ΔH = (用含a、b、c 的代数式表示)kJ ·mol-1。
②B2H6是一种髙能燃料,写出其与Cl2反应生成两种氯化物的化学方程式: 。
(2)硼的一些化合物的独特性质日益受到人们的关注。
①最近美国化学家杰西·萨巴蒂尼发现由碳化硼制作的绿色焰火比传统焰火(硝酸钡)更安全,碳化硼中硼的质量分数为78. 6%,则碳化硼的化学式为 。
②近年来人们将LiBH4和LiNH2球磨化合可形成新的化合物 Li3BN2H8和Li4BN3 H10,Li3BN2H8球磨是按物质的量之比n(LiNH2) : n(LiBH4) =" 2" : 1加热球磨形成的,反应过程中的X衍射图谱如图所示。
Li3BN2H8在大于250℃时分解的化学方程式为 ,Li3BN2H8与Li4BN3H10的物质的量相同时,充分分解,放出等量的H2,Li4BN3 H10分解时还会产生固体Li2NH和另一种气体,该气体是 。
(3)直接硼氢化物燃料电池的原理如图,负极的电极反应式为 。电池总反应的离子方程式为 。
[化学——选修3:物质结构与性质]冰晶石(Na3AlF6)是工业上冶炼铝的助熔剂,制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式为:
2Al(OH)3 + 12HF+ 3A = 2Na3AlF6 + 3CO2↑+ 9H2O
(1)熔融晶体A时需要破坏的作用力是 ,冰晶石中的配位体是 。
(2)上述反应的生成物中属于非极性分子的中心原子的杂化轨道类型为 ,该分子的空间构型为 。
(3)反应物中有两种元素在元素周期表中的位置相邻,用化学方程式表示二者的电负性大小 ,写出含有其中电负性较小元素的原子,且形成的分子的空间构型呈“V”形的物质的化学式(单质和化合物各写一种) 、 。
(4)某种A1-Fe合金的晶胞如图所示,该合金的化学式为 。
若晶胞的边长为a nm,则合金的密度为 g • cm-3。
为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量.有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。
(1)在汽车排气管内安装催化转化器,可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ/mol
②C和CO的燃烧热(△H)分别为-393.5kJ·mol-1和-283kJ·mol-1。
则2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)的△H=______________kJ·mol-1
(2)将0.20 molNO和0.10 molCO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如图所示。
①0-9min内的平均反应速率v(N2)=_____mol· L-1·min-1(保留两位有效数字);第12 min时改变的反应条件可能为______________。
A.升高温度 | B.加入NO | C.加催化剂 | D.降低温度 |
②该反应在第24 min时达到平衡状态,CO2的体积分数为__________(保留三位有效数字),化学平衡常数K=___________(保留两位有效数字)。
(3)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中性,该溶液中c(Na+)=____________(用含硫微粒浓度的代数式表示)。
(4)通过人工光合作用能将水与燃煤产生的CO2转化成HCOOH和O2.已知常温下0.1 mol·L-1的HCOONa溶液pH=10,则HCOOH的电离常数Ka=___________。
[化学——选修5:有机化学基础]α,β不饱和化合物在有机合成中有着广泛的用途。反应①是合成α,β不饱和化合物的常见的方法。
反应①:
(1)化合物Ⅰ的分子式为 ,1mol化合物Ⅰ最多能与 molH2发生加成反应。
(2)下列说法,正确的是 。
A.反应①属于加成反应 |
B.化合物Ⅰ遇氯化铁溶液显紫色 |
C.化合物Ⅰ能与NaHCO3反应 |
D.化合物Ⅲ与Br2既能发生取代反应,也能发生加成反应 |
(3)化合物Ⅳ可以通过化合物Ⅲ在一定条件下发生分子内的酯化得到;请写出该反应的化学方程式(注明必要的条件) ,化合物Ⅴ是化合物Ⅳ的同分异构体,也是具有两个六元环的酯。化合物Ⅴ的结构简式为 。
(4)也能与化合物Ⅱ发生类似反应①的反应,除CH3COOH外,另一种有机产物的结构简式为 。在工业上化合物Ⅱ可以通过CH3CHO制备,请仅以乙烯为有机物原料两步合成CH3CHO,涉及的反应方程式为(注明必要的条件)① ;② 。