利用化学原理对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。
(一)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2-,可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体)。除去NO2-的离子方程式为________。
(二)某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+):
常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Mg2+ |
Al3+ |
Cu2+ |
Cr3+ |
开始沉淀 时的pH |
1.9 |
7.0 |
— |
— |
4.7 |
— |
沉淀完全 时的pH |
3.2 |
9.0 |
11.1 |
8 |
6.7 |
9(>9溶解) |
(1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是________(至少写一条)。
(2)调pH=8是为了除去________(填Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)。
(3)钠离子交换树脂的原理为Mn++nNaR→MRn+nNa+,被交换的杂质离子是________(填Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)。
(4)试配平氧化还原反应方程式:□Na2Cr2O7+□SO2+□H2O = □Cr(OH)(H2O)5SO4+□Na2SO4;每生成1mol Cr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物质的量为________。
(三)印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl3。腐蚀铜板后的混合浊液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol·L-1,请参照上表给出的数据和提供的药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤:①________;②________;③过滤。(提供的药品:Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu)。
(15分)
(一)2Al+OH-+NO2-+2H2O===2AlO2-+NH3·H2O
(二)(1)升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)、适当延长浸取时间(只要答出任意一点即可,其他合理答案也可)
(2)Fe3+、Al3+ (3)Mg2+、Ca2+ (4)1 3 11 2 1 1.5mol
(三)①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+ ②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7
【解析】
试题分析: (一) 加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明氮的还原产物为NH3, 除去NO2-的离子方程式为:2Al+OH-+NO2-+2H2O===2AlO2-+NH3·H2O,答案为:2Al+OH-+NO2-+2H2O===2AlO2-+NH3·H2O;
(二)(1) 酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施可以从温度、浓度、时间、改变反应物粒子大小等角度去答。答案为:升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)、适当延长浸取时间(只要答出任意一点即可,其他合理答案也可);
⑵从表中看出,pH小于8时Fe3+(3.2)、Al3+(8)均沉淀完全,答案:Fe3+、Al3+;
⑶Fe3+、Al3+已经沉淀,溶液中还有Ca2+、Mg2+,用离子交换树脂除去,答案:Ca2+、Mg2+;
⑷用化合价升降法或电子守恒配平方程式: 1 Na2Cr2O7+ 3 SO2+ 11 H2O = 2 Cr(OH)(H2O)5SO4+ 1 Na2SO4,由方程式每生成1mol Cr(OH)(H2O)5SO4消耗SO2的物质的量为1.5mol,答案:1 3 11 2 1 1.5mol
(三)Fe2+ 在PH=9.0时才沉淀完全,而此时Cu2+ 已经沉淀,所以要能Cl2将Fe2+ 氧化成Fe3+ ,然后加CuO或Cu (OH)2 或Cu2(OH)2CO3调节PH至3.2~4.7。答案:①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+ ②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7。
考点:氧化还原反应的配平、化学速率、Fe3+ 等常见离子的性质和除杂等基础知识,中等难度。
科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解
一定条件 |
一定条件 |
1 |
2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解
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加热加压 |
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加热加压 |
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科目:高中化学 来源:2012届安徽省安师大附中高三上学期第四次模拟考试化学试卷 题型:填空题
(16分)为解决大气中CO2的含量增大的问题,某科学家提出“绿色自由”构想:把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。“绿色自由”构想的部分技术流程如下:
合成塔中反应的化学方程式为 ;△H<0。从平衡移动原理分析,低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度,除考虑温度对反应速率的影响外,还主要考虑了 。
从合成塔分离出甲醇的原理与下列 操作的原理比较相符(填字母)。
A.过滤 | B.分液 | C.蒸馏 | D.结晶 |
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科目:高中化学 来源:2011-2012学年浙江省杭州市高三上学期第一次月考化学试卷 题型:计算题
(12分)为解决大气中CO2的含量增大的问题,某科学家提出“绿色自由”构想:把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。“绿色自由”构想的部分技术流程如下
(1)合成塔中反应的化学方程式为 ;△H<0。从平衡移动原理分析,低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度,除考虑温度对反应速率的影响外,还主要考虑了 。
(2)从合成塔分离出甲醇的原理与下列 操作的原理比较相符(填字母)
A.过滤 B.分液 C.蒸馏 D.结晶
工业流程中一定包括“循环利用”,“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施。“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的,除K2CO3溶液和CO2、H2外,还包括 .
(3)在体积为2L的合成塔中,充人2 mol CO2和6 mol H2,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
从反应开始到平衡,V(H2) =______________;能使平衡体系中nCH3OH)/n(CO2)增大的措施有______ __。
(4) 如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。
巳知
写出C02(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式________________。
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科目:高中化学 来源:2011-2012学年江苏省高三上学期第二次月考化学试卷 题型:填空题
(14分) 为解决大气中CO2的含量增大的问题,某科学家提出“绿色自由”构想:把工厂排出的富含CO2的废气经净化吹入碳酸钾溶液吸收,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应使废气中的CO2转变为燃料甲醇。“绿色自由”构想的部分技术流程如下:
(1)合成塔中反应的化学方程式为 ;△H<0。该反应为可逆反应,从平衡移动原理分析,低温有利于提高原料气的平衡转化率。而实际生产中采用300℃的温度,除考虑温度对反应速率的影响外,还主要考虑了 。
(2)从合成塔分离出甲醇的原理与下列 操作的原理比较相符(填字母)
A.过滤 B.分液 C.蒸馏 D.结晶
工业流程中一定包括“循环利用”,“循环利用”是提高效益、节能环保的重要措施。“绿色自由”构想技术流程中能够“循环利用”的,除K2CO3溶液和CO2、H2外,还包括 。
(3)一定条件下,向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中,正确的是 。
A.升高温度能使增大
B.反应达到平衡状态时,CO2的平衡转化率为75%
C.3 min时,用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率
D.从反应开始到平衡,H2的平均反应速率υ(H2)=0.075 mol•L-1•min-1
(4) 如将CO2与H2以1:4的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。
巳知
写出C02(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式
___________ _____。
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