利用零价铁(ZVI)处理水体砷污染的原理为:零价铁被氧化腐蚀得到水合氧化铁,[Fe(OH)3和 FeOOH,可分别写为Fe2O3•3H2O和Fe2O3•H2O统称水和氧化铁],水合氧化铁再吸附沉降砷的化合物(如:含AsO43 -、AsO33 -等物质)。
(1)写出单质铁在水体中被(O2)氧化腐蚀得到水和氧化铁(FeOOH)的化学方程式: 。
(2)某课题组通过查阅文献,进行了用相同单质铁(相同性状和相同质量)在相同时间内,对影响零价铁去除水体中砷的效率的因素提出以下假设,并进行了实验探究:
假设1: ;
假设2:水体中所含其他物质及离子;
假设3:水体中的溶解氧;
(3)其他条件相同,调节水样的pH,得到除砷效率曲线为图1,若控制水样pH=5时,测定不同时间段的除砷效率为图2:
①根据单质铁除砷原理,请解释水样酸性较强时,除砷效率较低的原因可能是_____________;
②国家饮用水标准规定水中砷的含量应低于0.05mg/L(1mg=1000μg),根据图中信息判断:若控制水样的pH=6,出水后的砷浓度是否达到饮用水标准?_______。(填“达到”、“未达到”或“无法判断”)
(4)为验证假设3,课题组成员设计了以下实验。请你完成表格中的内容(水样中砷的浓度可用分光光度计测定)
实验步骤 |
预期实验结果和结论 |
①取一定体积废水样品,分成体积相同两份,其中一份持续通入一段时间_________,以减少水中的溶解氧; |
___________________,则溶解氧对砷的去除效率有影响;反之则无影响。 |
②___________________________________ ______________________________________ |
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③___________________________________ ______________________________________ |
镍(Ni)是一种重要的金属,在材料科学等领域有广泛应用。
(1)Ni在元素周期表中的位置是。
(2)镍易形成配合物,如:Ni(CO)4、[Ni(NH3)6] 2+等。写出一种与配体CO互为等电子体的阴离子。配体NH3中N原子的杂化类型为, 它可用作致冷剂的原因是。若[Ni(NH3)6] 2+为正八面体构型,则[Ni(CO)2(NH3)4] 2+的结构有种。
(3)镍常见化合价为+2、+3, 在水溶液中通常只以+2 价离子的形式存在。+3价的镍离子具有很强的氧化性,在水中会与水或酸根离子迅速发生氧化还原反应。Ni3+的电子排布式为,NiO(OH)溶于浓盐酸的化学方程式为。
(4)镍和镧()组成的一种合金LaNix是较好的储氢材料,能快速可逆地存储和释放H2。LaNix的晶胞如图,其储氢原理为:镧镍合金吸附H2,H2解离为原子,H储存在其中形成LaNixH6。LaNixH6中,x=。该贮氢的镧镍合金、泡沫氧化镍、氢氧化钾溶液组成的镍氢电池被用于制作原子钟,反应原理为:
LaNixHy+y NiO(OH) LaNix+y NiO+y H2O。写出其放电时负极的电极反应方程式
(12分)(1)前三周期元素中第一电离能最小的是(填元素符号),其基态原子的电子排布式为。第二周期非金属元素形成的氢化物中化学键极性最大的是(填分子式),该物质在CCl4中的溶解度比在水中的溶解度(填“大”或“小”)。
(2)物质形成分子间氢键和分子内氢键对物质性质的影响有显著差异。根据下表数据,形成分子间氢键的物质是(填物质字母代号)。
(3)晶格能的大小:MgONaCl,键能的大小:HBrHI。(填“>”、“=”或“<”)
(4)下列物质的熔点高低顺序,正确的是
A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅
B.CI4 > CBr4 > CCl4 > CH4
C.SiF4 > NaF > NaCl > NaBr
已知pH=2的高碘酸(H3IO5)溶液与pH=l2的NaOH溶液等体积混合,所得混合溶液呈酸性, 0.01mol/L的碘酸(HIO3)或高锰酸(HMnO4)溶液与pH=l2的NaOH溶液等体积混合,所得混合溶液均呈中性, 请回答下列问题:
(1)高碘酸是(填写“强酸”或“弱酸”),原因是。
(2)已知高碘酸和硫酸锰在溶液中反应生成高锰酸和碘酸及硫酸, 此反应的氧化剂是________,反应的离子方程式为。
(1)在25℃条件下将pH=11的氨水稀释100倍后溶液的pH为(填序号)。
A.9 B.13 C.11~13之间 D.9~11之间
(2)25℃时,向0.1mol/L的氨水中加入少量氯化铵固体,当固体溶解后,测得溶液pH减小,主要原因是(填序号)。
A.氨水与氯化铵发生化学反应 B.氯化铵溶液水解显酸性,增加了c(H+)
C.氯化铵溶于水,电离出大量铵离子,抑制了氨水的电离,使c(OH―)减小
(3)室温下,如果将0.1mol NH4Cl和0.05mol NaOH全部溶于水,形成混合溶液(假设无损失),
①和两种粒子的物质的量之和等于0.1mol。
②和两种粒子的物质的量之和比OH―多0.05mol。(4)已知某溶液中只存在OH-、H+、NH4+、Cl-四种离子,某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系:
A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) B.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Cl-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-) D.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
①若溶液中只溶解了一种溶质,该溶质的名称是,上述离子浓度大小顺序关系中正确的是(选填序号)。
②若上述关系中C是正确的,则溶液中溶质的化学式是。
③若该溶液中由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)(填“>”、“<”、或“=”,下同)c(NH3·H2O),混合后溶液中c(NH4+)与c(Cl-)的关系c(NH4+)c(Cl-)。
某有机物A的蒸气与相同状况下同体积氢气的质量比是30,其分子中碳、氢的质量分数分别是40%、6.6%,其余为氧。
(1)该有机物的分子式为。
(2)若该有机物有水果香味,其结构简式为。
(3)若该有机物能与Na2CO3溶液反应,其结构简式为。
(4)若该有机物能与Na反应,但不与Na2CO3溶液反应,其结构简式为。