某厂的酸性工业废水中含有一定量的Na+、Al3+、Fe3+、Cu2+、Cl-。该厂利用如图所示的工艺流程图,利用常见的气体氧化物、酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中生产出了氯化铁、氧化铝、NaCl晶体和金属铜,产生了很好的社会经济效益。
请填写下列空白:
(1)图中试剂1是________,试剂2是________。
(2)步骤1和步骤2所用到的玻璃仪器是________。
(3)步骤1反应的离子方程式为__________________________________。
(4)步骤3反应的离子方程式为__________________________________。
(5)从节约药品和环保方面考虑,步骤5所发生反应的离子方程式应为____________________________。
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【化学–选修2:化学与技术】(15分)
重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O),是重要的化工产品和强氧化剂。工业制备红矾钠的流程如下:
(1)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2O·SiO2,则Fe(CrO2)2可写成 。
(2)煅烧铬铁矿时,矿石中难溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4,反应化学方程式如下:4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2 = 2Fe2O3+8Na2CrO4+8CO2。为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是 。(写一种即可)
(3)已知CrO42-在不同的酸性溶液中有不同的反应,如:
2CrO42-+2H+= Cr2O72-+H2O; 3CrO42-+4H+= Cr3O102-+2H2O
① 往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是 。
② 混合溶液乙中溶质的化学式是 。
(4)在含Cr2O72-废水中存在着平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,请写出该平衡的平衡常数表达式K= ,若继续加水稀释,平衡将 移动(填“正向”、“逆向”“不”)。
(5)请配平碱性溶液还原法中发生的离子反应:
□Cr2O72-+□S2-+□H2O ——□Cr(OH)3+□S2O32-+□OH-
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
二氧化氯(ClO2)是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的杀菌消毒剂,被称为“第4代消毒剂”。工业上可采用氯酸钠(NaClO3)或亚氯酸钠(NaClO2)为原料制备ClO2。
(1)亚氯酸钠也是一种性能优良的漂白剂,但在强酸性溶液中会发生歧化反应,产生ClO2气体,离子方程式为 。向亚氯酸钠溶液中加入盐酸,反应剧烈。若将盐酸改为相同pH的硫酸,开始时反应缓慢,稍后一段时间产生气体速率迅速加快。产生气体速率迅速加快的原因是 。
(2)化学法可采用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO2。用H2O2作还原剂制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是 。
(3)电解法是目前研究最为热门的生产ClO2的方法之一。如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。
①电源负极为 极(填A或B):
②写出阴极室发生反应依次为: 、
;
③控制电解液H+不低于5mol/L,可有效防止因H+浓度降低而导致的ClO2﹣歧化反应。若两极共收集到气体22.4L(体积已折算为标准状况,忽略电解液体积的变化和ClO2气体溶解的部分),此时阳极室与阴极室c(H+)之差为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工厂的工业废水,不可直接往江河湖海中排放,否则会造成严重公害。某河道两旁有甲、乙两厂,它们排出的工业废水各含有K+、Fe3+、Ba2+、Ag+、Cl-、SO42-、NO3-、OH-中的四种。又知甲厂污水pH>7。
(1)甲厂污水中含有的四种离子可能是:_______________________________。
(2)乙厂污水中含有的四种离子可能是:______________________________。
(3)对乙厂废水进行处理,方法之一,可往废水中加入一定量的________(选填
“活性碳”“硫酸亚铁”或“铁粉”),可以回收其中的金属__________(填
元素符号)。
(4)消除污染的另一种重要措施是将甲、乙两厂的废水按比例混合,可使废水中的________(填离子符号)转化为沉淀,从而大大降低污染程度。过滤后所得废水主要含________,可用于浇灌农田。
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某工厂用软锰矿(含MnO2约70%及Al2 O3)和闪锌矿(含ZnS约80%及FeS)共同生产MnO2,和Zn(干电池原料)。流程如下:
已知:①A是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3,Al2(SO4)3的混合液。
②IV中的电解反应式为MnSO4+ZnSO4+2H2O MnO2+Zn +2H2SO4。
(1)A中属于还原产物的是 。
(2)加入MnCO3、Zn2(OH)2CO3的作用是 :C的化学式是 。
(3)该生产中除得到Na2SO4、S等副产品外,还可得到的副产品是 。
(4)副产品S可用于制硫酸,转化过程是:S→SO2→SO3→H2SO4。写出第二步转化的化学方程式 。
(5)要从Na2SO4溶液中得到芒硝( Na2SO4.10H2O),需进行的操作有蒸发浓缩、 、
过滤、洗涤、干燥等。
(6)从生产MnO2和Zn的角度计算,软锰矿和闪锌矿投料的质量比大约是 。
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CuCl2溶液中的铜主要以Cu (H2O)42+、CuCl42-形式存在,它们间有如下转化关系:Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2O;电解不同浓度的CuCl2溶液,均可看做Cu2+、Cl-直接放电。下图为电解浓度较大CuCl2溶液的装置,实验开始后,观察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢变蓝。回答下列问题:
(1)甲电极的电极反应式为_________________。
(2)丙中溶液变蓝是乙电极产物与KI反应导致的,该反应的化学方程式为_________________。
(3)随电解的不断进行,U型管中溶液的颜色变化为__________;
A.由黄色变为浅蓝色 B.由蓝色变为浅黄色
溶液颜色变化的原因是_________________。
(4)当电解到一定程度,甲电极附近出现蓝色Cu(OH) 2絮状物。经测,甲电极附近溶液的pH=a,此时甲电极附近溶液中c(Cu2+)=______ mol·L-1。(已知:Cu(OH) 2的Ksp=2.2×10-20)。
(5)电解较长时间后,丙中溶液的蓝色又会褪去,这是因为乙电极产物进一步将I2氧化为IO3-。该反应的离子方程式为______________。
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含有农药、染料、酚、氰化物,以及引起色度、臭味的废水,常用化学氧化法进行处理,所用的氧化剂有氯类(如液氯、次氯酸钙、次氯酸钠等)和氧类(如空气、臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等)。一个典型实例是用氯氧化法处理含有剧毒的氰化物(含CN-)的废水。在碱性条件下(pH=8.5~11),氯气可将氰化物中CN-氧化为只有它毒性的氰酸盐(含CNO-)。
(1)写出含CN-废水用氯气氧化生成氰酸盐的离子方程式:________________________________________________________________。
(2)若向含CNO-的废水中再通入氯气,可使CNO-转化为无毒的气体,写出这个反应的离子方程式:______________________________________________。
(3)在用液氯不便的地区,可用漂白粉处理含CN-的废水,若将其氧化为CNO-,其离子方程式为__________________________________________。
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常见的五种盐A、B、C、D、E,它们的阳离子可能是Na+、NH4+、Cu2+、Ba2+、Al3+、Ag+、Fe3+,阴离子可能是Cl-、NO3-、SO42-、CO32-,已知:
①五种盐均溶于水,水溶液均为无色。
②D的焰色反应呈黄色。
③A的溶液呈中性,B、C、E的溶液呈酸性,D的溶液呈碱性。
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液,只有A、C的溶液不产生沉淀。
⑤若在这五种盐的溶液中,分别加入氨水,E和C的溶液中生成沉淀,继续加氨水,C中沉淀消失。
⑥把A的溶液分别加入到B、C、E的溶液中,均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。
请回答下列问题:
(1)五种盐中,一定没有的阳离子是____________;所含阴离子相同的两种盐的化学式是__________________。
(2)D的化学式为__________________,D溶液显碱性的原因是_________________(用离子方程式表示)。
(3)A和C的溶液反应的离子方程式是______________________________________;
E和氨水反应的离子方程式是____________________________________________。
(4)若要检验B中所含的阳离子,正确的实验方法是______________________________。
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现有下列物质:①铜②蔗糖③CuO④NaHSO4 ⑤Ba(OH)2⑥氧气⑦盐酸⑧干冰⑨胆矾⑩水
(1)上述物质分类中不属于电解质的有 (填序号),④在水溶液中的电离方程式为 。
(2)碳酸钠俗名纯碱或苏打,在外观上与食盐相似。在一定条件下,上述物质中能用来区分碳酸钠与食盐的物质有 (填序号)。
(3)上述物质中有两种物质在水溶液中发生反应,其离子方程式为:H++OH-=H2O,则该反应的化学方程式为 。
(4)向④ 溶液中缓缓滴加⑤ 溶液至混合溶液刚好呈中性时的离子方程式为:_______。
(5)上述物质中有四种物质在一定条件下相互作用可生成一种新物质—碱式碳酸铜[Cu2(OH)2 CO3],请写出该反应的化学反应方程式________________ 。
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