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损害,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CrO42-Cr2O72-
Cr3+
Cr(OH)3↓
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,该溶液显________色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是__________。
a.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同
b.2v(Cr2O72-)=v(CrO42-)
c.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1 mol Cr2O72-离子,需要________mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至_______。
方法2:电解法。该法用Fe做电极电解含Cr2O72-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)3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__________。
某人工合成香料H,其合成路线可简单表示如下:
已知:F的分子结构中含有2个甲基。
请回答下列问题:
A的名称(系统命名)是;C中官能团的名称为。
E→F的反应类型是;H的结构简式是。
C→D的化学方程式是;
E在一定条件下生成的高分子化合物的结构简式为。
X是F的同分异构体,它同时符合下列3个条件,则X可能的结构简式为、(写出任意两种)。
①能发生水解反应 ②不含甲基③能发生银镜反应
常见元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其相关信息如下表:
元素 |
相关信息 |
X |
X的基态原子核外只有三个能级,且各能级电子数相等 |
Y |
Y的基态原子最外层电子数是其内层电子总数的2.5倍 |
Z |
Z的基态价电子结构为nsn-1 |
W |
W单质常在火山口附近被发现,其氧化物是造成酸雨的主要原因之一 |
(1)Y位于元素周期表第周期族,其基态原子未成对电子有个。
(2)X的电负性比W的(填“大”或“小”);Y的最简单气态氢化物比X的最简单气态氢化物易液化,其主要原因是。
(3)Z与同周期左右相邻的两种元素的原子相比较,三者第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)。Y和Z形成的化合物为晶体,该物质遇水强烈水解的化学方程式为。
(4)在一定温度下,向一个容积不变的密闭容器中充入1molY2和3mol氢气,发生反应:Y2(g)+3H2(g) 2YH3(g)ΔH=-akJ/mol。在该条件下达到平衡时放出的热量为bkJ,其平衡常数表达式K=。若起始向此容器中充入2molYH3,在相同温度下达到平衡时,反应过程中吸收的热量为ckJ,则a、b、c三者之间的关系为(用一个式子表示)。
由苯乙烯经下列反应可制得F、K两种高分子化合物,它们都是常用的塑料。
(1)J中所含官能团的名称为;K中所含官能团的结构简式为
(2)聚合物F的结构简式是;I的分子式是。
(3)E转化为G的化学方程式是;反应类型属于
(4)在一定条件下,两分子J能脱去两分子水形成一种六元环状化合物,写出该化合物的结构简式。
(5)写出J 的一种符合下列条件的同分异构体X结简式。
①1mol X可以与3mol NaOH反应 ②X分子中氢原子核磁共振氢谱有4个峰,
X、Y、Z、W是短周期的四种元素,有关它们的信息如下表所示。
元素 |
部分结构知识 |
部分性质 |
X |
X原子核外电子占有9个原子轨道 |
X的一种氧化物是形成酸雨的主要物质 |
Y |
Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半 |
Y能形成多种气态氢化物 |
Z |
Z原子的最外层电子数多于4 |
Z元素的最高正化合价与最低负化合价代数和等于6 |
W |
W原子的最外层电子数等于2n-3(n为原子核外电子层数) |
化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wn+ |
填写下列空白:(提示:不能用字母X、Y、Z、W作答)
(1)X有多种同素异形体,写出X2电子式是,
(2)X、Y、Z三种元素电负性由大到小顺序为_____。
(3)W元素原子基态时原子的电子排布式_________________。
(4)Z位于元素周期表第周期第族
(5)含W的一种硫酸盐是常用的净水剂,常温时该溶液的pH(填“=”、“>”或“<”),理由是:(用离子方程式表示)。
(6).25℃、101 kPa时,32 g Y的最低价气态氢化物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出1780.6 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式。
多彩水泥的添加剂是CoCl2-6H2O。工定是以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图:
已知:①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HClCoCl2+H2↑
②CoCl2·6H2O溶点86oC,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110oC~120OC时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
请回答下列问题:
(1)上述流程中的试剂a可能为;其作用是;
(2)加入碳酸钠调节pH至b,b的范围是;
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Co(OH)2 |
Al(OH)3 |
开始沉淀(pH) |
2.3 |
7.5 |
7.6 |
3.4 |
完全沉淀(pH) |
4.1 |
9.7 |
9.2 |
5.2 |
(3)操作1是;滤渣的成分为;
(4)操作2的过程为蒸发浓缩、和过滤。
(5)制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是。