铬及其化合物在现代工业上的应用广泛,可用于电镀,鞣制羊毛,皮革;铬还用于照相材料,胶版印刷及化工触媒剂等。但化工废料铬渣对人体健康有很大危害。
Ⅰ: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)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是 (至少答一点)。
(3)调节溶液的pH=8是为了除去 离子。钠离子交换树脂的原理为:
Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交换的的杂质离子是 。
(4)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)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 。
(5)还原过程发生以下反应(请配平): Na2Cr2O7+ SO2+
= Cr(OH) (H2O)5SO4+ Na2SO4;
Ⅱ: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。
其中一种处理方法为电解法:该法用Fe做电极,电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解进行,阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。用Fe做电极的原因为
在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释) 。
由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),图1表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol—1)的变化。
图1图2
(1)写出该反应的热化学方程式。
(2)关于该反应的下列说法中,正确的是。
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0
(3)该反应的平衡常数K的表达式为:。
(4)温度降低,平衡常数K(填“增大”、 “不变”或“减小”)。
(5)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1 molCO2和3 molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图2所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v (H2)=。
(6)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的有。
A.升高温度 B.加入催化剂
C.将H2O(g)从体系中分离 D.充入He(g),使体系总压强增大
实验室有一未知浓度的稀盐酸,某学生为测定盐酸的浓度在实验室中进行如下实验:
Ⅰ.配制100mL 0.10mol/L NaOH标准溶液。
Ⅱ.取20.00mL待测稀盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。
Ⅲ.重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下。
实验编号 |
NaOH溶液的浓度 (mol/L) |
滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积(mL) |
待测盐酸溶液的体积 (mL) |
1 |
0.10 |
22.62 |
20.00 |
2 |
0.10 |
22.72 |
20.00 |
3 |
0.10 |
22.80 |
20.00 |
(1)滴定达到终点的现象是 ①,此时锥形瓶内溶液的pH范围为②。
(2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为(保留两位有效数字)。
(3)排去碱式滴定管中气泡的方法应采用下图的操作,然后挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
甲乙丙
(4)在上述实验中,下列操作(其它操作正确)会造成测定结果偏高的有(多选扣分)。
A.滴定终点读数时俯视读数
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸溶液润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥
D.配制NaOH标准溶液时,没有等溶解液降至室温就转移至容量瓶中
E.配制NaOH标准溶液时,定容时仰视容量瓶的刻度线
F.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
某造纸厂排出的废水,经取样分析其中除了含有游离汞、纤维素以及其它的有机物外,其它成分为: c(Na+)=4×10-4mol/L,c(SO42-)=2.5×10-4mol/L, c(Cl-)=1.6×10-5 mol/L,c(NO3-)=1.4×10-5 mol/L,c(Ca2+)=1.5×10-5 mol/L,则该废水的pH为__________。
在一定条件下,可逆反应:mA+nBpC达到平衡,若:
(1)A、B、C都是气体,减小压强,平衡向正反应方向移动,则m+n和p的关系是。
(2)A、C是气体,增加B的量,平衡不移动,则B为态。
(3)A、C是气体,而且m+n=p,增大压强可使平衡发生移动,则平衡移动的方向是。
(4)加热后,可使C的质量增加,则正反应是反应(放热或吸热)。
A、B、C三种元素的原子具有相同的电子层数,而B的核电荷数比A大两个单位,C的质子数比B多4个,1 mol A的单质与酸反应,能置换出1 g H2,这时A转化为具有与氖原子相同的电子层结构的离子。则A的原子结构示意图为_______①________,B离子的核外电子排布式为________②________,C原子外围电子的轨道表示式为_________③_______。