工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO
,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
其中第①步存在平衡:
2CrO(黄色)+2H+
Cr2O
(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.Cr2O和CrO
的浓度相同
b.2v(Cr2O)=v(CrO
)
c.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原 1 mol Cr2O 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Cr2O的酸性废水,随着电解的进行,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________。
决定物质性质的重要因素是物质的结构。请回答下列问题:
(1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能/kJ·mol-1 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
578 |
1817 |
2745 |
11578 |
B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
A通常显 价,A的电负性 B的电负性(填“>”、“<”或“=”)。
(2)已知:波长为300 nm的紫外光的光子,光子的能量与光的频率的关系为E=hv,式中h=6.63×10-34J·s,光的波长与光的频率v的关系为
,其中光速c=3×108m·s-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,求波长为300 nm的紫外光的光子所具有的能量 kJ·mol-1,说明人体长时间照射紫外光后皮肤是否会受伤害的原因:
。(未说明原因不给分)
共价键 |
C—C |
C—N |
C—S |
键能/kJ·mol-1 |
347 |
305 |
259 |
(3)科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。下表是3种离子晶体的晶格能数据:
离子晶体 |
NaCl |
KCl |
CaO |
晶格能/kJ·mol-1 |
786 |
715 |
3401 |
离子键的强弱可以用离子晶体的晶格能来衡量,KCl、CaO、TiN 3种离子晶体熔点从高到低的顺序是 。MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有 个。
(4)研究物质磁性表明:金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是 。
(5)某配合物的分子结构如图所示,其分子内不含有(填字母)。
A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.氢键
A、B、C都是元素周期表中的短周期非金属元素,它们的核电荷数依次增大。A原子的核外成对电子数与未成对电子数相等,B原子的最外层p轨道的电子为半满结构,C是地壳中含量最多的元素。D、E是第四周期元素,D原子核外最外层电子数有1个电子,其余各层电子均充满;E原子核外未成对电子数在同周期中最多。请用对应的元素符号或化学式填空:
⑴A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为。
⑵D与E的原子化热分别为340 kJ·mol-1和125 kJ·mol-1,则它们的熔点:D E(填“>”、“<”、“="”" )。
⑶分子A2B2中键与键之间的夹角为180°,并有对称性,每个原子最外层电子数均满足八电子,其结构式为_____________,1mol该分子中含有键的数目为。
⑷基态E原子的外围电子排布式为。EO2Cl2熔点:-96 .5℃,沸点:117℃,则固态EO2Cl2属于晶体。
⑸D的氢化物的晶体结构如右图所示,其化学式是,图中白球构成的晶体结构是由 (填“密置层”或“非置密层”)按一定的方式在三维空间堆积形成的,写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式。
原子序数小于36的A、B、C、D四种元素,A原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,B原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,C的基态原子中有4个未成对电子,D的原子序数比C大3。
回答下列问题:
(1)B的氢化物沸点比A的氢化物沸点高,其主要原因是。(2)元素A的一种氧化物与元素B的一种氧化物互为等电子体(原子个数和电子个数均相等的为等电子体),元素B的这种氧化物的分子式是。
(3)C3+核外电子排布式是
图表法、图象法是常用的科学研究方法。
(1)短周期某主族元素M的电离能情况如图A所示。则M元素位于周期表的第族。
(2)图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像,折线c可以表达出第
族元素氢化物的沸点的变化规律。不同同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线——折线a和折线b,你认为正确的是:(填“a”或“b”)。
A、B、C、D、E、F是六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,其中C、F分别是同一主族元素,A、F两种元素的原子核中质子数之和比C、D两种元素原子核中质子数之和少2,F元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍。又知B元素的最外层电子数是内层电子数的2倍,E元素的最外层电子数等于其电子层数。请回答:根据元素的结构和有关性质可知,A、B、C、D、E、F分别是H、C、O、Na、Al、S。
(1)F元素在周期表中的位置为,B的最高价氧化物电子式为,E元素的价层电子排布式为。
(2)用B元素的单质与E元素的单质可以制成电极浸入由A、C、D三种元素组成化合物的溶液中构成电池,则电池负极反应式为。
(3)科学研究证明:化学反应热只与始终态有关,与过程无关。单质B的燃烧热为a kJ/mol。由B、C二种元素组成的化合物BC 14g完全燃烧放出热量b kJ,写出单质B和单质C反应生成BC的热化学方程式;
(4)1 mol由E、F二种元素组成的化合物跟由A、C、D三种元素组成的化合物反应生成两种盐和水,完全反应后消耗后者的物质的量为。