工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为
其中第①步存在平衡: 2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,则溶液显 色.
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是 。
a.CrO
和CrO
的浓度相同
b.2v (CrO
) ="v" (CrO
)
c.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1mol CrO
离子,需要 mol的FeSO
·7H
O。
(4)第③步生成的Cr(OH)在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
常温下,Cr(OH)的溶度积Ksp=c(Cr3+)•c3(OH-)=10-32要使c(Cr3+)降至10
mol/L,溶液的pH应调至 。
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含CrO
的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)
沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为 。
(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释) 。
溶液中同时生成的沉淀还有 。
铜、碳、氮、硫、氯等是组成物质的重要元素。
(1)S、Cl组成的一种化合物的分子结构与H2O2相似,则此化合物的结构式为________。N、O、S三种元素的电负性由大到小的顺序为____________。
(2)铜离子是人体内多种酶的辅因子,人工模拟酶是当前研究的热点。某化合物Y与Cu(Ⅰ)(Ⅰ表示化合价为+1)结合形成图甲所示的离子。
①写出Cu(Ⅰ)的电子排布式:____________;
②该离子中含有化学键的类型有________(填序号);
A.极性键 | B.离子键 | C.非极性键 | D.配位键 |
③该离子中C原子的杂化方式有________。
(3)向氯化铜溶液中通入足量的二氧化硫,生成白色沉淀M,M的结构如图乙所示。写出该反应的离子方程式:_____________________________________
___________________________________。
利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:
(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率;②________。
(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO42—,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为:准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入稀盐酸、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应的化学方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-=2Fe2++SnCl62—
Sn2++4Cl-+2HgCl2=SnCl62—+Hg2Cl2↓
6Fe2++Cr2O72—+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
①若SnCl2不足量,则测定的Fe3+量________(填“偏高”、“偏低”或“不变”,下同);
②若不加HgCl2,则测定的Fe3+量________。
(4)①可选用________(填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Mn(OH)2 |
开始沉淀 |
2.7 |
3.8 |
7.5 |
9.4 |
8.3 |
完全沉淀 |
3.2 |
5.2 |
9.7 |
12.4 |
9.8 |
实验可选用的试剂有:稀硝酸、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。
请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:
a.氧化:________________________________________________________;
b.沉淀:__________________________________________________________;
c.分离,洗涤;
d.烘干,研磨。
化合物F是合成某种抗癌药物的中间体,其合成路线如下:
(1)化合物F中的含氧官能团有羰基、________和________(填官能团名称)。
(2)由化合物D生成化合物E的反应类型是_____________________________。
(3)由化合物A生成化合物B的化学方程式是_________________________________________________________。
(4)写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式:____________________________。
①分子中有4种不同化学环境的氢原子;②能发生银镜反应,且其一种水解产物也能发生银镜反应;③分子中苯环与氯原子不直接相连。
(5)苯乙酸乙酯()是一种重要的化工原料。请写出以苯、甲醛和乙醇为主要原料制备苯乙酸乙酯的合成路线流程图(无机试剂任用)。合成路线流程图示例如下:
H2C===CH2CH3CH2Br
CH3CH2OH
喹硫平可用于精神疾病的治疗,它的合成路线如下:
(1)写出C13H9NO4S中所有含氧官能团的名称:________。
(2)A属于烃,且相对分子质量是54,写出A的结构简式:____________。
(3)反应①~⑤中属于取代反应的有________(填序号)。
写出反应⑦的化学方程式:__________________________________________。
(4)流程中设计反应⑤和⑦的目的是___________________________________。
(5)物质C的同分异构体有多种,其中既含有羟基,又含有醛基的同分异构体有________种。
莫沙朵林是一种镇痛药,它的合成路线如下:
(1)B中手性碳原子数为________;化合物D中含氧官能团的名称为________。
(2)C与新制氢氧化铜反应的化学方程式为_______________________。
(3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:_________________________________________________。
①核磁共振氢谱有4个峰;
②能发生银镜反应和水解反应;
③能与FeCl3溶液发生显色反应。
(4)已知E+X―→F为加成反应,化合物X的结构简式为____________。
(5)已知:化合物
是合成抗病毒药阿昔洛韦的中间体,请设计合理方案以
和
为原料合成该化合物(用合成路线流程图表示,并注明反应条件)。合成路线流程图示例如下:
CH3CH2OHCH2===CH2