【题目】某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:
注:部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Al(OH)3 | Cr(OH)3 |
pH | 3.7 | 9.6 | 11.1 | 8 | 9(>9溶解) |
(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填序号)。
A.Na2O2 B.HNO3 C.FeCl3 D.KMnO4
(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时,除去的离子是________;已知钠离子交换树脂的原理:Mn++nNaR→MRn+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子是__________。
A.Fe3+B.Al3+C.Ca2+D.Mg2+
(3)还原过程中,每消耗0.8 mol Cr2O72-转移4.8 mol e-,该反应离子方程式为____________。
【答案】A AB CD 3S2O32— + 4Cr2O72— + 26H+ = 6SO42— + 8Cr3+ +13H2O
【解析】
某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子,同时Cr3+被氧化为Cr2O72-,加氢氧化钠调节pH=8,则Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,过滤,滤液中主要含有Cr2O72-、Ca2+和Mg2+等,通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+,然后加Na2S2O3把Cr2O72-还原为Cr3+,再调节pH得到Cr(OH)(H2O)5SO4;
(1)加氧化剂主要目的是把亚铁离子氧化为铁离子,注意不能引入新的杂质;
(2)根据表中数据判断;通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+;
(3)每消耗0.8mol Cr2O72-转移4.8mol e-,则1molCr2O72-转移6mol电子,所以生成Cr3+,S2O32-被氧化为SO42-,结合得失电子守恒和原子守恒写出离子方程式。
某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子,同时Cr3+被氧化为Cr2O72-,加氢氧化钠调节pH=8,则Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,过滤,滤液中主要含有Cr2O72-、Ca2+和Mg2+等,通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+,然后加Na2S2O3把Cr2O72-还原为Cr3+,再调节pH得到Cr(OH)(H2O)5SO4;
(1)加氧化剂主要目的是把亚铁离子氧化为铁离子,同时不能引入新的杂质,所以可以用Na2O2代替H2O2,故答案为:A;
(2)根据表中数据可知,pH=8时,Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,则Fe3+、Al3+被除去;通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+;
(3)每消耗0.8mol Cr2O72-转移4.8mol e-,则1molCr2O72-转移6mol电子,所以生成Cr3+,S2O32-被氧化为SO42-,则反应的离子方程式为:3S2O32— + 4Cr2O72— + 26H+ = 6SO42— + 8Cr3+ +13H2O。
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【题目】短周期元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大,Y 与 W 同族。X、Y、Z 三种原子最外层电子数的关系 为 X+Z=Y。电解 Z 与 W 形成的化合物的水溶液,产生 W 元素的气体单质,此气体同冷烧碱溶液作 用,可得到化合物 ZWX 的溶液。下列说法正确的是
A.W 的氢化物稳定性强于 Y 的氢化物
B.Z与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键
C.Z 与 Y 形成的化合物的水溶液呈碱性
D.对应的简单离子半径大小为 W >Z > X>Y
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【题目】合成氨工业涉及固体燃料的气化,需要研究CO2与CO之间的转化。为了弄清其规律,让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH,测得压强、温度对CO、CO2的平衡组成的影响如图所示:
(1)p1、p2、p3的大小关系是_______,欲提高C与CO2反应中CO2的平衡转化率,应采取的措施为___________________。图中a、b、c三点对应的平衡常数(用Ka、Kb和Kc表示)大小关系是____________________;
(2)900 ℃、1.013 MPa时,1 mol CO2与足量碳反应达平衡后容器的体积为V,CO2的转化率为__________,该反应的平衡常数K=________________。
(3)将(2)中平衡体系温度降至640 ℃,压强降至0.101 3 MPa,重新达到平衡后CO2的体积分数为50%。条件改变时,正反应和逆反应速率如何变化?_________________,二者之间有何关系?__________________。
(4)CO2催化加氢也可转化为CO,但同时会合成二甲醚,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2 kJ·mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5 kJ·mol-1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图
其中:CH3OCH3的选择性=×100%
①温度高于300 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是___________;
②220 ℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有________________。
(5)水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
可知水煤气变换的ΔH_______0(填“大于”、“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E正=_______eV,写出该步骤的化学方程式____________________。
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【题目】以硫铁矿(主要成分为)为原料制备氯化铁晶体()的工艺流程如下所示:
下列说法不正确的是
A. “酸溶”过程中使用的酸也可以是硝酸
B. 为防止污染,“焙烧”过程中产生的应回收利用
C. 通入氯气的目的是氧化
D. 用制取无水时,需要在氯化氢气流中加热
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【题目】利用下图所示装置进行实验,有关现象和解释均正确的是
选项 | 足量A | 甲中试剂 | 乙中试剂 | 现象 | 解释 |
A | CO2 | Na2SiO3溶液 | BaCl2 | 甲浑浊、乙澄清 | 酸性:HCl>H2CO3>H2SiO3 |
B | Cl2 | 紫色石蕊 | Fe(SCN)3 | 开始均变红 | Cl2溶于水显酸性 |
C | SO2 | 品红溶液 | KMnO4 | 均褪色 | SO2具有漂白性 |
D | NH3 | AgNO3溶液 | AlCl3 | 现象相同 | NH3·H2O电离出OH- |
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【题目】如今环境保护越来越受重视,某化工集团为减少环境污染,提高资源的利用率、将钛厂、氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。其主要生产工艺如下:(FeTiO3中Ti为+4价)
下列叙述正确的是( )
A.该流程中只有“电解”、“氯化”涉及氧化还原反应
B.“合成”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
C.“氯化”时反应方程式为7Cl2+2FeTiO3+6C=2FeCl3+2TiCl4+6CO(条件省略)
D.上述流程中“Mg,Ar"可用“Mg,CO2”代替
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【题目】“绿水青山就是金山银山”。目前人们对环境保护、新能源开发很重视,研究NO2、NO、CO、SO2等大气污染物转化为能参与大气循环的物质,对建设美丽中国具有重要意义。
(1)有人设计通过硫循环完成CO的综合处理,原理为
a.2CO(g)+SO2(g) S(l)+2CO2(g) △H1= - 37.4kJ·mol-1
b.S(l)+2H2O(g)2H2(g)+SO2(g) △H2=-45.4 kJ·mol-1
则CO和水蒸气完全反应生成H2和CO2的热化学方程式为__________________________________。
(2)CO可在一定条件下转化为CH3OH。已知:向2L密闭容器中通入2 molCO和4molH2,在适合的催化剂和T1温度下,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0,10min时达到平衡状态,10min后改变温度为T2,20min时达到平衡状态,反应过程中部分数据见表:
反应时间 | CO(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) |
0min | 2 | 4 | 0 |
10min | 2 | ||
20min | 0.2 |
①前10min内的平均反应速率v(CO)= _______;在20min时,温度T2下,该反应的化学平衡常数为________________。
②若30min时升高温度,化学平衡常数值_______(填:“增大“减小”“不变”)。
③在T1温度下,既能增大反应速率和提高CO平衡转化率的措施有_____________(填两种措施即可)
④在恒温恒容下,下列可以判断CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应达到平衡状态的________(填序号)。
a.2v正(H2)=v逆(CH3OH) b.混合气体的物质的量不再变化
c.单位时间内有1 mol CO消耗同时消耗2molH2 d.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)已知反应2NO(g)+O2(g)2NO2的正反应速率v正=k1Cm(NO)Cn(O2),其中k1为速率常数,可通过下表实验数据计算k1、m、n。
组别 | 起始浓度/mol·L-1 | 初始速率/ mol·L-1·S-1 | |
NO | O2 | ||
1 | 0.02 | 0.0125 | 7.98×10-3 |
2 | 0.02 | 0.0250 | 15.96×10-3 |
3 | 0.04 | 0.0125 | 31.92×10-3 |
则k1=____, m =_____, n =_____。
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【题目】1-丁炔的结构简式是____________,它与过量溴加成后产物的名称是_________;有机物A的分子式与1-丁炔相同,而且属于同一类别,A与过量溴加成后产物的名称是_______;与1-丁炔属于同系物的且所含碳原子数最少的有机物是______,它能发生_______反应填反应类别制成导电塑料,这是21世纪具有广阔前景的合成材料。
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【题目】四种短周期元素X、Y、Z和W在周期表中的位置如图所示,原子序数之和为48。下列说法不正确的是( )
X | Y | |
Z | W |
A.原子半径大小比较:r(X)>r(Y)
B.X和W可形成共价化合物XW3
C.W的非金属性比Z的弱
D.Z的最低价单核阴离子的失电子能力比Y的强
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