工业上制漂白粉的化学方程式为:______________________________________;漂白粉在水中因吸收空气中的CO2而实现漂白的原理:____________________________(用化学方程式表示)
氧元素与多种元素具有亲和力,所形成化合物的种类很多。
(1)氮、氧、氟元素的第一电离能从大到小的顺序为。
(2)根据等电子原理,在NO2+离子中氮原子轨道杂化类型是; 1 mol O22+中含有的π键数目为。氧元素与氮元素能形成多种分子,试写出与N2O分子互为等电子体的一种阴离子。
(3)氧元素和过渡元素可形成多种价态的金属氧化物,如和铬可生成Cr2O3、CrO3、CrO5等。Cr3+基态核外电子排布式为。
(4)钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体,其晶体结构如图所示,则该钙的氧化物的化学式为。
铬的化合物有毒,由于+6价Cr的强氧化性,其毒性是+3价Cr毒性的100倍。因此,必须对含铬的废水进行处理。目前研究和采用的处理方法主要有:
方法一、还原法:
(Ⅰ)在酸性介质中用FeSO4、NaHSO3等将+6价Cr还原成+3价Cr。具体流程如下:
请回答下列问题:
(1)上述流程①发生反应的离子方程式是。
(2)若在① 使FeSO4适当过量、空气适量,可产生具有磁性、组成类似于铁氧体(Fe3O4或FeO·Fe2O3)的复合氧化物(·y
O)(注:X可以是分数),变废为宝。则控制空气适量的目的是,使铁氧体分离出来较简便的方法是。假设处理含1 mol Cr2O72-的废水至少需要加入10mol FeSO4·7H2O则复合氧化物(
·y
O)化学式是。
(Ⅱ)研究发现,用铁粉作还原剂不仅可以除去Cr6+,还能除去废水中的少量Mn2+,现研究铁屑用量和pH值对废水中铬、锰去除率的影响,
(3)取100mL废水于250 mL三角瓶中,调节pH值到规定值,分别加入不同量的废铁屑.得到铁屑用量对铬和锰去除率的影响如下图1所示。则在pH一定时,废水中铁屑用量为时锰、铬去除率最好
(4)取100mL废水于250 mL三角瓶中,加入规定量的铁粉,调成不同的pH值。得到pH值对铬和锰去除率的影响如下图2所示。则在铁屑用量一定时,废水pH=时锰、铬去除率最好
方法二、电解法:将含+6价Cr的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解:阳极区生成的Fe2+和Cr2O72-发生反应,生成的Fe3+和Cr3十在阴极区与OH一结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去。
(5)写出此阴极反应的电极方程式。
(6)现用上法处理1×104 L含铬(+6价)78 mg / L的废水,电解时阳极物质消耗的质量至少为________kg。
高铁酸钾是一种高效的多功能水处理剂,具有氧化、吸附、絮凝、、助凝、杀菌、除臭等作用,高铁酸钾的开发和利用正日益显示出其广阔的应用前景。其制备路线如下:
试回答下列问题
(1)操作①后的混合液中加入NaOH溶液的作用是:。
最后用异丙醇洗涤产品的目的是。
(2) 操作②与操作③相同,该操作名称是:___________________。
(3)反应器中,NaOH、NaClO及Fe(NO3)3反应的离子方程式为: _____________________。
(4)次氯酸钠浓度对高铁酸钾产率有一定影响(下图甲),当高铁酸钾产率最高时,NaClO的物质的量浓度约为_________。(计算结果保留一位小数)
(5)从环境保护的角度看,制备中间产物Na2FeO4较好的方法为电化学法,其装置如图乙所示,则阳极的电极反应式为。
燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等。
(1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物,如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160 kJ·mol-1
则CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为。
(2)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:
2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)] |
500 K |
600 K |
700 K |
800 K |
1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
2.0 |
60% |
43% |
28% |
15% |
3.0 |
83% |
62% |
37% |
22% |
①若温度升高,则反应的平衡常数K将(填“增大”、“减小”或“不变”。下同);若温度不变,提高投料比[n(H2) / n(CO2)],则K将。
②若用甲醚作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式
。若通入甲醚(沸点为-24.9 ℃)的速率为1.12 L·min-1(标准状况),并以该电池作为电源电解2 mol·L-1 CuSO4溶液500 mL,则通电30 s后理论上在阴极可析出金属铜g。
MnSO4·H2O在工业、农业等方面有广泛的应用。工业上用化工厂尾气中低浓度SO2还原MnO2矿制备MnSO4·H2O过程如下:
已知: 常温时部分硫化物难溶盐的Ksp:CuS--6.3×10-36、PbS--1.0×10-28、NiS--2.0×10-26、
MnS--2.5×10-10,请回答下列问题:
(1)生产中MnO2矿粉碎的目的是。
(2)除铁发生的离子反应方程式为。
(3)除重金属离子后,若混合溶液中Cu2+、Pb2+、Ni2+的浓度均为1.0×10-5mol/L,则c(S2-)最大=mol/L。
(4)已知MnSO4·H2O在1150℃高温下分解的产物是Mn3O4、含硫化合物、水,则在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是