已知Cr(OH)3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)4]―,铬的化合物有毒,由于+6价铬的强氧化性,其毒性是+3价铬毒性的100倍。因此,必须对含铬的废水进行处理,可采用以下两种方法。
Ⅰ.还原法 在酸性介质中用FeSO4等将+6价铬还原成+3价铬。
具体流程如下:
有关离子完全沉淀的pH如下表:
有关离子 |
Fe2+ |
Fe3+ |
Cr3+ |
完全沉淀为对应氢氧化物的pH |
9.0 |
3.2 |
5.6 |
(1)写出Cr2O2- 7与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式 。
(2)还原+6价铬还可选用以下的 试剂(填序号)。
A.明矾 B.亚硫酸氢钠 C.生石灰 D.铁屑
(3)在含铬废水中加入FeSO4,再调节pH,使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀。
则在操作②中可用于调节溶液pH的试剂为: (填序号);
A.Na2O2 B.Ba(OH)2 C.Ca(OH)2 D.NaOH
此时调节溶液的pH范围在 (填序号)最佳。
A.3~4 B.6~8 C.10~11 D.12~14
Ⅱ.电解法 将含+6价铬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Cr2O2- 7发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH-结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去。
(4)写出阴极的电极反应式 。
(5)电解法中加入氯化钠的作用是 。
在T ℃条件下,向1 L固定体积的密闭容器M中加入2 mol X和1 mol Y,发生如下反应:2X(g)+Y(g)aZ(g)+W(g)ΔH=- Q kJ·mol-1(Q>0)。当反应达到平衡后,反应放出的热量为Q1 kJ,物质X的转化率为α;若平衡后再升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小,则:
(1)化学计量数a的值为____________。
(2)写出该反应的平衡常数表达式K=____________(a必须用具体的值表示)。
(3)下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是______________________。
A. 容器内压强一定
B. 容器内气体的密度一定
C. 容器内Z分子数一定
D. 容器内气体的质量一定
(4)X的转化率α=________,Y的平衡浓度为__________mol·L-1(均用含Q、Q1的代数式表示);
(5)维持温度不变,若起始时向容器中加入的物质的量如下列各项,则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1 kJ的是_________(稀有气体不参与反应)。
A. 2 mol X,1 mol Y,1 mol Ar
B. a mol Z,1 mol W
C. 1 mol X,0.5 mol Y,0.5 mol Z,0.5 mol W
D. 2 mol X,1 mol Y,1 mol Z
已知H2A在水中存在以下平衡:H2AH++HA-,HA-
H++A2-。回答以下问题:
(1)NaHA溶液_______(填“显酸性”“显碱性”“显中性”或“酸碱性无法确定”),原因是________________________________。
(2)某温度下,向0.1 mol·L-1的NaHA溶液中滴入0.1 mol·L-1KOH溶液至中性,此时溶液中以下关系一定正确的是__________(填字母)。
A. c(H+)·c(OH-)=1×10-14 mol2·L-2
B. c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
C. c(Na+)>c(K+)
D. c(Na+)+c(K+)="0.05" mol·L-1
(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq)ΔH>0。
①温度升高时,Ksp_________(填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
②滴加少量浓盐酸,c(Ca2+)_________,原因是_________________ (用文字和离子方程式说明)。
(4)若向CaA悬浊液中加入CuSO4溶液,生成一种黑色固体物质,写出该过程中反应的离子方程式:_________________________________。
反应aA(g)+bB(g)cC(g) (ΔH<0)在等容条件下进行。改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示:
回答问题:
(1)反应的化学方程式中a∶b∶c为_________________;
(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小的排列次序为__________________;
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是________,其值是_______;
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是______,采取的措施是____________;
(5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低:T2________T3(填“>”、“<”或“=”),判断的理由是___________;
(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,假定10 min 后达到新的平衡,请在下图中用曲线表示第Ⅳ阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势(曲线上必须标出A、B、C)。
常温下,将一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同浓度的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如下表所示:
实验编号 |
HA的物质的量浓度/mol·L-1 |
NaOH物质的量浓度/mol·L-1 |
混合后溶液的pH |
甲 |
0.1 |
0.1 |
pH=a |
乙 |
0.12 |
0.1 |
pH=7 |
丙 |
0.2 |
0.1 |
pH>7 |
丁 |
0.1 |
0.1 |
pH=10 |
(1)从甲组情况分析,如何判断HA是强酸还是弱酸?_______________。
(2)乙组混合溶液中离子的浓度c(A-)和c(Na+)的大小关系是________。
A.前者大B.后者大
C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度大小顺序为________。
(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):
c(Na+)-c(A-)=________mol·L-1。
自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1 km,压强增大约25 000~30 000 kPa。在地壳内SiO2和HF存在以下平衡:SiO2(s)+4HF(g)SiF4(g)+2H2O(g) ΔH=-148.9 kJ·mol-1
根据题意完成下列填空:
(1)在地壳深处容易有________气体逸出,在地壳浅处容易有________沉积。
(2)如果上述反应的平衡常数K值变大,该反应________(选填编号)。
a.一定向正反应方向移动
b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c.一定向逆反应方向移动
d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
(3)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时,________(选填编号)。
a.2v正(HF)=v逆(H2O)
b.v(H2O)=2v(SiF4)
c.SiO2的质量保持不变
d.反应物不再转化为生成物
(4)若反应的容器容积为2.0 L,反应时间8.0 min,容器内气体的密度增大了0.12 g·L-1,在这段时间内HF的平均反应速率为________。