环境中常见的重金属污染物有:汞、铅、锰、铬、镉。处理工业废水中含有的Cr2O72—和CrO42—,常用的方法有两种。
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)写出第①步反应的平衡常数表达式_______________。
(2)关于第①步反应,下列说法正确的是________。
A.通过测定溶液的pH可以判断反应是否已达平衡状态
B.该反应为氧化还原反应
C.强酸性环境,溶液的颜色为橙色
(3)第②步中,还原0.1 mol Cr2O72—,需要________mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步除生成Cr(OH)3外,还可能生成的沉淀为________。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=10-32,当c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1时,认为c(Cr3+)已经完全沉淀,现将第③步溶液的pH调至4,请通过计算说明Cr3+是否沉淀完全(请写出计算过程):__________。
方法2 电解法
(5)实验室利用如图装置模拟电解法处理含Cr2O72—的废水,电解时阳极反应式为________,阴极反应式为________,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___________________。
五种短周期元素A、B、C、D、E,原子序数逐渐增大,A、B处于同一周期,C、D、E同处另一周期。C、B可按原子个数比2∶l和1∶1分别形成两种离子化合物甲和乙。A原子的最外层电子数比次外层电子数多3个。E周期序数等于E原子最外层电子数。根据以上信息回答下列问题:
(1)A、B、C、D、E五种元素的原子半径由小到大的顺序是 (用元素符号填写)
(2)乙物质中存在的化学键类型是 。
(3)选用恰当的试剂除去D中少量的E,写出发生反应的化学方程式 。
(4)化合物乙的电子式 。
(5)将D、E的单质插入NAOH溶液中,构成原电池,其负极反应是 。
按下图所示装置进行实验,并回答下列问题:
(1)判断装置的名称:A池为 ,B池为 。
(2)锌极为____极,电极反应式为 ;铜极电极反应式为 ;石墨棒C1为____极,电极反应式为 ;石墨棒C2附近的实验现象为___ _____。
(3)当C2极析出224 mL气体(标准状况下)时,锌质量 (填增加或减少),为 g;CuSO4溶液的质量 (填增加或减少),为 g。
(1)今有2H2+O2 2H2O反应,构成燃料电池,则负极通入的应是 ,正极通的应是 。电极反应式为正极: ;负极: ;
(2)若把KOH溶液改为稀H2SO4作电解质,则电极反应式为
正极: ;负极: ;
(1)和(2)的电解质不同,反应后,其溶液的pH各有什么变化? ;
(3)若把H2改为CH4,用KOH溶液作电解质溶液,则负极的电极反应式为 。
请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程中的有关问题。
(1)工业用热还原法炼铁,写出由CO还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3)的化学方程式 。
(2)铁在潮湿的空气中容易被腐蚀为铁锈(Fe2O3•x H2O),写出铁发生电化学腐蚀时负极的电极反应_________ 。
(3)下列各个装置中铁棒被腐蚀由难到易的顺序是____________(填字母)。
(4)在实际生产中,可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如图。请回答:
①B电极对应的金属是______(写元素名称),A电极的电极反应式是 。
②若电镀前铁、铜两电极的质量相同,电镀完成后, 若电镀时电路中通过的电子为0.2mol,将它们取出洗净、烘干、称量,则A、B两极质量相差___________ g。
红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol产物的数据)。根据图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是 。
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是 。
(3)P和Cl2分两步反应生成1 mol PCl5的ΔH3=____________,P和Cl2一步反应生成1mol PCl5的ΔH4____ΔH3(填“大于”“小于”或“等于”)。